Conheça seus materiais:Policarbonato (PC)

Desde o seu desenvolvimento em meados do século 20, o policarbonato (PC) tem sido um material cada vez mais popular na fabricação. Hoje, cerca de 2,7 milhões de toneladas de policarbonatos são produzidos a cada ano globalmente. Ao longo dos anos, várias empresas criaram diferentes fórmulas para o policarbonato, portanto, existem vários graus de policarbonato da indústria para escolher. Algumas formas têm mais reforço de fibra de vidro, enquanto outras têm aditivos como estabilizadores ultravioleta para proteção contra a exposição prolongada ao sol.

Forte e versátil, este termoplástico amorfo é resistente ao calor, impacto e muitos produtos químicos. Como tal, o policarbonato é ideal para componentes que precisam ser resistentes ou esterilizados repetidamente e é frequentemente usado nas indústrias automotiva e médica.

Como o policarbonato é fabricado

Cada empresa fabrica policarbonatos de forma ligeiramente diferente, mas os materiais de policarbonato são tradicionalmente criados por meio da polimerização por condensação de bisfenol A e cloreto de carbonila. No entanto, muitas empresas começaram a usar o carbonato de difenila porque o cloreto de carbonila é extremamente tóxico.

Independentemente de se usar cloreto de carbonila ou carbonato de difenila, é necessária uma solução de bisfenol A em hidróxido de sódio e depois misturada com a solução de cloreto de carbonila ou carbonato de difenila em um solvente orgânico para que a polimerização possa ocorrer. Quando o policarbonato se forma, ele estará inicialmente em estado líquido. A solução será evaporada para formar grânulos, ou será necessário introduzir etanol para precipitar o polímero sólido.

Uma vez criado, o policarbonato é frequentemente vendido em varetas, cilindros ou chapas e pode ser utilizado em diversos processos de fabricação. O policarbonato é compatível com termoformagem, extrusão e moldagem por sopro, mas é mais frequentemente usado com moldagem por injeção. Afinal, como termoplástico, o policarbonato pode ser derretido, resfriado e reaquecido sem queima ou degradação significativa, tornando-o um material ideal para moldagem por injeção.

Durante a moldagem por injeção, o policarbonato precisa ser processado em alta temperatura e injetado no molde com alta pressão porque o policarbonato é bastante viscoso. A temperatura de fusão deve estar entre 280°C e 320°C, e a temperatura do molde deve cair entre 80°C e 100°C. No entanto, esses números podem variar dependendo do grau de policarbonato que está sendo usado. Por exemplo, um policarbonato de alta temperatura exigirá uma temperatura de fusão entre 310°C e 340°C e uma temperatura de molde entre 100°C e 150°C, enquanto a temperatura de fusão de uma mistura de PC-ABS (policarbonato/acrilonitrila butadieno estireno) apenas precisa estar entre 240°C e 280°C e a temperatura do molde pode cair de 70°C até 100°C.

Propriedades e especificações mecânicas do material de policarbonato

Embora existam vários tipos de policarbonatos, cada um com sua própria massa molecular, estrutura e propriedades, todos os policarbonatos têm algumas coisas em comum.

Por um lado, eles são conhecidos por sua tenacidade e alta resistência ao impacto. Como resultado, o policarbonato é frequentemente usado para aplicações que exigem confiabilidade e alto desempenho.

Apesar de sua dureza e resistência, os policarbonatos são leves, permitindo amplas possibilidades de design e instalação relativamente fácil quando comparado a outros materiais.

Os policarbonatos também são muito resistentes ao calor e às chamas. Um policarbonato pode manter sua resistência em temperaturas de até 140°C, o que significa que as peças de policarbonato podem suportar esterilização repetida. Os policarbonatos também possuem taxas de transmitância de luz acima de 90% e boa resistência química contra ácidos diluídos, óleos, graxas, hidrocarbonetos alifáticos e álcoois.

As propriedades de um policarbonato dependem de sua massa molecular e estrutura, portanto, cada material é ligeiramente diferente. Para dar uma ideia do que você pode esperar, aqui estão algumas características e especificações principais típicas:

• Gravidade específica:1,21
• Temperatura de fusão:295 – 315°C
• Temperatura do molde:70 – 95°C
• Temperatura de deflexão de calor:137°C a 0,45 MPa
• Resistência à tração:61 MPa
• Resistência à flexão:90 MPa
• Taxa de redução:0,5 – 0,7%
• Dureza Rockwell:118R

Como você pode ver, a fabricação de policarbonato tem muito a oferecer. No entanto, há algumas coisas que você deve estar ciente antes de selecionar este material para um projeto. Por exemplo, suas propriedades mecânicas podem se degradar após exposição prolongada à água acima de 60°C. O policarbonato também é suscetível a arranhões, mais caro de fabricar do que muitos outros materiais e vulnerável a álcalis diluídos e hidrocarbonetos aromáticos e halogenados. Além disso, as formulações de policarbonato sem estabilizadores UV às vezes podem amarelar com o tempo quando expostas aos raios UV.

Usos comuns de policarbonatos na vida cotidiana

A dureza e a alta resistência ao impacto do policarbonato o tornam uma escolha de material popular para os fabricantes da indústria automotiva, principalmente quando se trata de peças que devem ser transparentes ou translúcidas e estão sujeitas a impactos frequentes, como faróis e lentes de pisca.

Na indústria médica, o policarbonato pode ser encontrado em tudo, desde incubadoras a caixas de máquinas de diálise. Afinal, o policarbonato é resistente, resistente ao calor, dimensionalmente estável e capaz de resistir à esterilização por meio de métodos aprovados pela FDA, incluindo autoclaves e irradiação. O policarbonato pode ser usado em filtros de sangue, reservatórios e oxigenadores, bem como em instrumentos cirúrgicos. Além disso, devido à sua transparência, o policarbonato permite que os médicos monitorem mais facilmente o sangue e acompanhem a administração de fluidos.

O policarbonato também é um material de escolha em muitos eletrodomésticos, como batedeiras, secadores de cabelo, geladeiras e barbeadores elétricos. Outros usos comuns para o policarbonato incluem luminárias externas, protetores de máquinas, equipamentos de proteção, vidro à prova de bala, caixas de fusíveis, caixas de televisão, telhados, clarabóias, estufas, malas, óculos e recipientes de bebidas, como mamadeiras, copos com canudinho e garrafas de água recarregáveis.

Introdução ao policarbonato

O policarbonato é um termoplástico forte e resistente a impactos que é usado em diversos setores. No entanto, existem vários tipos diferentes de policarbonato no mercado, cada um com suas características próprias. Trabalhar com um parceiro de fabricação experiente como a Fast Radius pode fazer toda a diferença para as equipes de produto que não estão familiarizadas com o policarbonato ou que desejam fabricar peças e produtos com materiais que possam ser mais adequados para uma aplicação específica. Quer ver se o policarbonato é o material certo para o seu próximo projeto? Crie uma conta e carregue seus arquivos de peças ou entre em contato conosco hoje para começar.

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