Problemas de Cracking em Peças Moldadas de PE: Análise de Um Caso Prático
O polietileno (PE) é amplamente utilizado na fabricação de peças moldadas devido a sua versatilidade e aplicabilidade em diversos setores. Contudo, um problema recorrente que tem chamado a atenção na indústria é o cracking em partes moldadas de PE, especialmente em peças feitas de HDPE (polietileno de alta densidade). Neste artigo, examinaremos um caso específico e como fatores como peso molecular e densidade impactam a performance do material.
Estudo de Caso: Peças em HDPE e a Questão do Cracking
Certa vez, um fornecedor começou a receber reclamações sobre cracks em partes moldadas de HDPE com um fluxo de fusão de 7.0 g/10 min e densidade de 0.952 g/cm³. A princípio, pensou-se que esses defeitos poderiam estar relacionados a estresses mecânicos intensos, porém, investigações revelaram que cracks estavam se formando até em peças que nunca tinham sido utilizadas.
Esses fissuras eram mais prevalentes em itens mais antigos, sugerindo que o cracking poderia ser causado pelo aumento gradual da cristalinidade do material ao longo do tempo, combinado com falhas de design que possibilitavam estresses concentrados, como mudanças abruptas na espessura das paredes e ângulos agudos nas peças.
Cor e Desempenho: O Caso da Cor Preta
Curiosamente, ao analisar as cores das peças, verificou-se que apenas as partes pretas não apresentavam o problema de cracking. Isso se deve ao fato de que essas peças eram moldadas com uma mistura de reprocessados coloridos, com a adição de um concentrado de cor à base de LLDPE (polietileno linear de baixa densidade). A utilização desse concentrado, em níveis mais altos para alcançar uma cor preta satisfatória, efetivamente reduzia a densidade e a cristalinidade, tornando as peças menos suscetíveis a falhas.
Estratégias de Melhoria: Ajustes na Composição do Material
A partir dos dados coletados, recomendou-se a redução da densidade e, se possível, o aumento do peso molecular médio do material. Por exemplo, um ajuste na densidade para 0.946 g/cm³ e uma mudança para uma classe de MFR de 5.0 g/10 min foram sugeridos. Com essas alterações, esperava-se não apenas melhorar a resistência ao cracking, mas também manter a performance de carga das peças.
Testes e Validação de Materiais
Para validar as melhorias, foi realizado um teste em que peças moldadas na densidade anterior foram submetidas a altas temperaturas. Enquanto que partes moldadas com o material de maior densidade apresentaram cracking em menos de 8 horas, aquelas feitas com a nova formulação não mostraram falhas até cerca de 130 horas — um aumento significativo da durabilidade.
Considerações Finais sobre Seleção de Materiais
Este estudo reforça a importância de se considerar fatores como peso molecular e densidade na escolha de materiais de polietileno, visto que esses aspectos podem ter um impacto crítico na durabilidade e no desempenho final das peças. Apesar de o PE ser frequentemente tratado como um material de commodity, experiências como essa revelam que uma análise cuidadosa é essencial para evitar falhas em campo.
Sobre o Autor
Mike Sepe é um consultor independente especializado em materiais e processamento, com mais de 40 anos de experiência na indústria de plásticos. Ele oferece consultoria em seleção de materiais, design para manufatura, otimização de processos, troubleshooting e análise de falhas. Contato: (928) 203-0408 • mike@thematerialanalyst.com.
Este artigo segue as diretrizes estabelecidas, apresentando informações práticas sobre o problema de cracking em HDPE e as soluções propostas, de forma estruturada e clara.
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