Lição 2.6MoldarCapítulo 2 · Moldagem de plásticos e borracha

Moldagem por compressão (SMC, BMC, borracha)

Uma carga prensada e curada em um molde quente

A moldagem por compressão coloca uma quantidade medida de material em um molde quente e aberto, depois fecha o molde e o espreme até preencher a forma e endurecer. É a forma clássica de fazer vedações e juntas de borracha, e painéis de carro reforçados com fibras. O material cura (endurece de forma permanente por uma reação química) em vez de simplesmente esfriar.

Foto: Sam D. Wilbur, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Moldagem por compressão · 4 etapas em um molde aquecidoOs números circulados correspondem às etapas abaixo. Os quatro quadros mostram um ciclo em um molde aquecido de duas partes.

Como funciona

Carregue uma carga. Uma porção pesada de material, chamada carga, é colocada na metade inferior aquecida do molde. Pode ser borracha crua, SMC (sheet molding compound: folhas de resina com fibras de vidro picadas) ou BMC (bulk molding compound: uma mistura de resina e fibras com consistência de massa).
Prense. Uma prensa hidráulica desce a metade superior aquecida. A pressão, normalmente de dezenas a algumas centenas de bar na peça, faz o material escoar e preencher todos os cantos da cavidade.
Cure. A prensa mantém o molde fechado normalmente a cerca de 140–180 °C. O calor dispara a reticulação (ligações químicas que unem as moléculas em uma única rede), então a peça endurece de vez. Uma fina película de excesso de material, a rebarba, escapa pela junta.
Abra e ejete. A prensa abre e um pino extrator empurra a peça para fora. A rebarba é removida, à mão, por tamboreamento em baixa temperatura no caso da borracha, ou por usinagem nos compósitos.

Como o material quase não se desloca, as fibras de vidro longas permanecem intactas, o que dá às peças de SMC e BMC alta resistência para o seu peso.

Dados-chave

Materiais: Borrachas (natural, EPDM, silicone, fluoroelastômero); compósitos termofixos SMC e BMC; também resinas melamínicas e fenólicas
Peças típicas: Anéis de vedação, juntas, teclados, painéis de carroceria de carros, capôs de caminhões, caixas elétricas, louça de melamina
Tamanho da peça: De pequenas vedações de alguns gramas a painéis de carro com mais de um metro de comprimento
Precisão: Normalmente cerca de ±0,1 a ±0,3 mm; a espessura depende da rebarba na junta
Acabamento superficial: Copia o molde; painéis de SMC podem sair lisos o bastante para serem pintados como peças de carroceria
Tamanho de lote adequado: De centenas a centenas de milhares de peças
Custo de ferramental e máquinas: Moldes mais baratos que os de injeção para o mesmo tamanho, de alguns milhares de dólares para borracha a centenas de milhares para grandes painéis de SMC; prensas de dezenas de milhares a milhões de dólares
Velocidade: Normalmente 1–10 minutos por ciclo, definido pelo tempo de cura

Pontos fortes e limites

Pontos fortes

Moldes simples e robustos, sem canais de alimentação nem pontos de injeção
Pouco desperdício de material; mantém as fibras longas intactas
Peças de compósito grandes, resistentes e rígidas
Funciona com borrachas e termofixos grossos e com carga

Limites

Ciclos mais lentos que a moldagem por injeção
A rebarba precisa ser removida de cada peça
Difícil fazer formas muito complexas, nervuras finas e profundas ou tolerâncias apertadas
As cargas precisam ser pesadas e colocadas, muitas vezes à mão

Onde é usado

AutomotivoCapôs, tampas traseiras e painéis de carroceria em SMC; vedações, buchas e arruelas de borracha
ElétricaCaixas de interruptores, carcaças de medidores, isoladores em BMC
IndústriaAnéis de vedação, juntas, diafragmas, vedações de válvulas
ConsumoTeclados de silicone, tapetes de cozinha, pratos de melamina
AeroespacialSuportes e conexões de compósito de alta resistência

Como reconhecê-lo

Peças de borracha com uma fina crista ou borda aparada ao longo de uma linha, onde a rebarba foi removida.
Sem marca de ponto de injeção nem canal, já que o material nunca foi injetado.
Em painéis de SMC, um verso levemente salpicado ou com padrão de fibras e paredes grossas e uniformes.
Uma sensação de dureza e resistência ao calor: a peça carboniza em vez de derreter quando aquecida.

Compare com

Moldagem por injeção2.1injeta o fundido em um molde fechado; mais rápida e mais detalhada, mas com moldes mais caros e fibras mais curtas.Calandragem2.7também trabalha com borracha, mas faz chapas contínuas entre cilindros em vez de peças com forma.Moldagem por transferência de resina (RTM) e infusão10.2outra forma de fazer peças de compósito, empurrando resina líquida para dentro de fibras secas em um molde fechado.

Assista

Elastech Solutions · Uma explicação para iniciantes sobre a moldagem por compressão de borracha

Sofeast · As etapas e o vocabulário, filmados em uma fábrica

IDI Composites · De uma carga de SMC a uma peça de compósito pronta

Taitian Press · Uma prensa gigante de 4.500 toneladas fazendo peças de carro

Veja fotos reais

Wikipedia: Moldagem por compressão — diagrama do processo e os principais tipos de molde
Wikipedia: Sheet moulding compound — o material SMC e sua linha de produção
Busca de fotos no Wikimedia Commons

Lembre-se

Carregue uma carga, prense, cure com calor, ejete e remova a rebarba.
Dá forma a materiais que endurecem por química: borrachas e termofixos com fibras.
Moldes simples e fibras longas, mas ciclos mais lentos que a moldagem por injeção.