9. Aula
10. Evolução do Padlet
11. Pesquisa Bibliográfica

O processo inclui as seguintes etapas, um filme plano é decorado com a imagem pretendida, de seguida é termoformado, onde ficará com a forma do molde, e é cortado os excessos, depois é colocado no molde da máquina de injeção.

O objetivo deste artigo é estudar o comportamento mecânico e respostas durante o processo de termoformação de filmes de Policarbonato (PC) puro e misturas de PC com Poliésteres (PBT, Polibutileno Teraftalato e PET, Polietileno Teraftalato), conforme o seu uso no processo de decoração em moldes (IMD).

representou um grande tempo de secagem (40 min) e adição de uma camada adesiva na impressão final para aumentar a força adesiva. Pelo contrário, a força adesiva pode ser aumentada quando um baixo tempo de secagem (20 min) é aplicável ao adicionar a camada adesiva do meio. São 4 gráficos residuais de 3 suposições representadas na Fig. 8. Os resíduos são estatisticamente independentes têm uma variância constante, que pode ser observada

pelo gráfico de probabilidade normal, gráfico residual vs ordem e gráfico vs ajustado.

Quando deformados a taxas de deformação elevadas, os filmes tendem a fraturar em níveis de deformação mais baixos, especialmente à temperatura ambiente. Em altas taxas de deformação, os materiais requerem níveis mais elevados de tensão para deformação.

Os dados do DMTA mostraram que, após o aquecimento, os filmes de IMD podiam manter uma proporção significativa de sua rigidez à temperatura ambiente até atingirem uma temperatura de transição, onde a rigidez caiu drasticamente. O PC tem a temperatura de transição mais alta e, portanto, reteve uma proporção significativa de sua rigidez original a temperaturas elevadas, em comparação com os filmes mistos, até à temperatura de transição vítrea. Os dados do DMTA e dos testes de tração mostram que os filmes mistos se tornam cada vez mais fracos com o aumento da temperatura do teste.

Ao formar um filme, é necessário muito cuidado se as temperaturas-alvo do filme estão próximas da região de transição vítrea. Pequenas variações nas temperaturas resultam em grandes diferenças na resistência mecânica do filme. A temperatura do processo também deve variar de acordo com a composição do polímero utilizado no filme.

A morfologia dos filmes poliméricos (semi-cristalinos ou amorfos) influenciam as suas propriedades óticas, mas será analisado separadamente.

A recuperação da deformação a temperatura ambiente foi mais percetível em filmes de PC puro, seguido de PC/PBT e em último PC/PET. Isto sugere que o “spring back” é mais provável em PC e menos em PC/PET.

A resistência à deformação diminuiu com o aumento da temperatura. As misturas de PC (com poliésteres) apresentaram uma resposta mais rápida ao aumento da temperatura, devido à maior flexibilidade molecular proveniente do poliéster. Quando aquecidos, os filmes mistos eram capazes de maior alongamento, por isso são recomendadas temperaturas de formação do filme mais baixas.

Com o aumento da flexibilidade molecular a temperatura de transição vítrea da fase amorfa é reduzida, mas a probabilidade de cristalização aumenta, reduzindo assim a extensão da fase amorfa.

às paredes internas da cavidade do molde. Uma força adesiva mais forte é obtida entre os padrões pré-impressos e o polímero fundido do que entre

os padrões e o filme portador. Após a solidificação os padrões são transferidos para a peça e o filme portador é descartado na fase de abertura do molde.

1. Para filme de PC, verificou-se que o retardo da transferência de calor resulta numa diferença de temperatura do molde na superfície da cavidade com filme inserido e a diferença máxima de temperatura em comparação com a moldação por injeção convencional sem filme pode ser 17,7 °C (valor alto). Para filme PET, a diferença máxima de temperatura do molde é cerca de 13°C.

 

2. À medida que a espessura do filme de PC aumenta de 0,175 mm para 0,525 mm, a diferença de temperatura do molde induzida por retardo também aumenta cerca de 4°C.

 

3. Os resultados da simulação mostram uma concordância razoável e boa com as medições experimentais. Quando a condutividade térmica do filme de PC aumenta de 0,1 W / m- °C para 0,2 W / m- °C, as temperaturas de contato (Tc) na interface do filme pode diminuir 23 °C numa condição de processamento específica.

 

4. A temperatura inicial do filme (30 °C e 95 °C) também afeta a temperatura de fusão na interface do filme no instante de contato da fusão e do filme por cerca de 12 ° C a 17 ° C. A temperatura inicial mais baixa do filme também leva a uma menor temperatura de contato do filme fundido.

submeter-se a. Na faixa de temperatura (25ºC  - 100ºC) a tensão diminui com o aumento da temperatura, na faixa de temperatura (100ºC - 140ºC) a tensão aumenta linearmente com aumento da temperatura,  na faixa de temperatura (140ºC - 200ºC) a tensão diminui novamente com o aumento da temperatura e na faixa de temperatura (200ºC - 240ºC) a tensão volta a aumentar com o aumento da temperatura. Pensa-se que o comportamento deste filme pode ser atribuído à possibilidade de os filmes terem sofrido algum tipo de mudança de fase à medida que a quantidade de calor absorvido aumentava. A diminuição da deformação nas duas faixas de temperatura ( 25 ºC a 100 ºC e 140ºC a 200 ºC) indicam que ocorreram alguns processos de endurecimento por deformação.
 
 Para o estudo do efeito da velocidade de deslocamento  na percentagem  de deformação, os dados revelam que  velocidade de tração de 75 mm/min  deu a menor porcentagem de deformação.
 
 Os resultados indicaram que

esta janela de processamento tem uma faixa de temperatura bastante estreita (200 - 220 ° C) que pode garantir que o filme tenha o maior porcentagem de deformação e ainda estará abaixo de sua degradação térmica. A deformação foi favorável em baixa velocidade

(5 mm/min). No entanto, seria quase impossível conseguir isso

sem afetar outros parâmetros e propriedades durante um IMD, então recomenda-se uma velocidade de deslocamento de cerca de 500 mm/min.

 

-        Filmes: filmes PC com espessuras de 0,125 e 0,175 mm e os filmes PET com espessuras de 0,036 e 0,05 mm;

-        Temperatura do molde: foi variada de 40 a 60 ° C com o aumento da etapa de 10 ° C;

-        Temperatura de fusão: variou de 200 a 260 ° C com aumento da etapa de 30 ° C

A temperatura da interface molde-fusão e a temperatura da interface filme-molde foram medidas usando sensores de temperatura (Tipo 4003B da PRIAMUS).

Técnicas de teste:
Medição de empenamento:
Foram analisadas 5  amostras para cada configuração que foram moldadas e o empenamento de cada amostra foi medido usando a Máquina de Medição por Coordenadas 2D (MEGA Co. Ltd, TIM-2515) e a média das cinco medições foi usada para análise e correlação.
Difração de raios X (XRD):
Utilizou-se essa técnica para  analisar o grau de cristalinidade nas peças de PP com e sem filmes.  O equipamento usado foi:  Bruker D8 DISCOVER
high resolution X-ray diffractometer with Cu Kα radiation at 40 kV
and 25 mA.
Simulação:
O software de análise térmica COMSOL foi usado para simular os efeitos do filme na variação de temperatura durante a moldagem por injeção de filme, definindo limites semelhantes e condições iniciais de acordo com as condições de processamento. Além disso, o empenamento da peça após a moldagem por injeção de filme sob várias condições de processamento também foi simulado.

•        A diferença de temperatura do molde induzida por retardamento (RTD) e o empenamento da peça aumentam com o aumento da temperatura de fusão e da espessura do filme, enquanto diminuem com o aumento da temperatura do molde.

•        As cristalinidades das peças moldadas por injeção de PP também aumentaram de 45% sem filme para 52% pela inserção de filme PET de 0,175 mm de espessura no molde.
•    Foi demonstrado que o empenamento da peça pode ser reduzido significativamente para o processamento de IMD quando um projeto de sistema de resfriamento assimétrico é usado. Para filme de PC com espessura de 0,175 mm, o valor pode diminuir de 0,62 para 0,29 mm (até 53% de redução) em condições de processamento específicas de temperatura de fusão 230 ° C, temperatura do molde de cavidade permanecendo em 50 ° C e a temperatura do molde do núcleo aumentando de 50 a 65 ° C.

O brilho foi medido a 85º usando um medidor de brilho Minolta Multi-Gloss 268.

A percentagem de transmissão de luz foi medida usando um densitómetro de transmissão Viptronic Vipdens 620. O espectro de transmissão e a transmissão CIE L∗a∗b∗ foram medidos usando um espectrofotômetro de transmissão Gretag Macbeth usando iluminante D50, 2º observador, ANSI T de densidade padrão, filtro D65 e calibrado para uma fonte iluminante.

Os espectros de transmissão foram emitidos como uma proporção da luz transmitida, que foi convertida em uma percentagem para ser consistente com os dados do densitómetro de transmissão. Refletância CIE L∗a∗b∗ foi medida usando um espectrofotómetro Gretag SPM50 0º / 45º de refletância usando (também) iluminante D50, 2º observador, ANSI T de densidade padrão, filtro D65, (mas desta vez) calibrado para um ladrilho (telha) de calibração branco.

O método predominante de aquecimento no processo de IMD é a radiação infravermelha, assim foi usada uma pequena unidade infravermelha de cerâmica para aquecer as amostras de filme a temperaturas médias de 100, 150 e 200 [ºC], e mantida a uma proximidade de 5 cm da amostra. As amostras foram aquecidas por 3 min, e depois deixadas arrefecer antes da análise. As propriedades óticas foram medidas e comparadas com as do filme não aquecido. 

Para avaliar a resposta visual do filme à deformação, as amostras foram coadas à temperatura ambiente num testador de tração a uma taxa de 1 min^-1 (equivalente a 50 mm/min para uma amostra de comprimento padrão de 50 mm). As propriedades de transmissão de luz, rugosidade superficial média, espectro de transmissão e valores L*a*b* das amostras produzidas foram então medidos e comparados com essas propriedades para filme não deformado.

A seleção de métodos de medição relevantes depende no filme. Ao medir um filme semi-cristalino, a cor a medição é necessária para monitorar as alterações de cor intrínsecas. Perfil de superfície e medição de brilho são então melhores indicadores das mudanças nas propriedades de dispersão de luz, como eles não são afetados pela mudança de cor dentro do filme. Para medir filme de policarbonato, menos técnicas de caracterização são necessários, pois uma mudança de cor intrínseca não ocorre. Dentro neste caso, as leituras do densitómetro de brilho e transmissão são o meio mais conveniente de monitorar mudanças.

Após uma investigação foram feitas as seguintes conclusões. A espectrofotometria de transmissão é um meio completo e objetivo de caracterizar as propriedades óticas de filmes para IMD e, separadamente, quantificar a influência da textura superficial e opacidade inerente. A medição da refletância de cor dos filmes dá resultados diferentes dependendo do fundo sobre o qual o filme é medido. No entanto, para uma parte impressa fornece uma melhor correlação com o que é visto pelo ser humano olho.

Havia dois mecanismos responsáveis pela mudança de cor relacionada ao calor em filmes de IMD, o amolecimento e a cristalização. Ambos os mecanismos são diretamente influenciados pela flexibilidade molecular, que é maior nos poliésteres.

À medida que os filmes foram aquecidos, a textura da superfície foi perdida, levando à redução da dispersão da luz pela superfície do filme, coincidindo com a sua transição de vidro, que é menor em filmes mistos.

Houve uma mudança inerente de cor e redução na transmissão de luz, particularmente na zona azul do espectro visível, foi observada em filmes semi-cristalinos após aquecimento. Acredita-se que isso seja devido à cristalização relacionada ao calor (não ocorreu para o policarbonato amorfo). Quando vista sobre um fundo preto, essa cristalização causou uma mudança de cor altamente visível para a gama azul do espetro visível.

À medida que os filmes foram sujeitos à tensão, a rugosidade e a espessura da superfície foram reduzidas, levando a uma maior transmissão de luz através do filme, mas sem mudança de cor intrínseca em a* e b*.

O limite de extração dos materiais ditou o grau de alongamento e estreitamento e, portanto, as mudanças na rugosidade e espessura da superfície. Filmes mistos, com seu limite de extração maior, mostraram mudanças mais substanciais nas propriedades óticas. As alterações relacionadas à deformação nas propriedades óticas foram menores, comparando com as perdas de textura relacionada ao calor.