Espuma Estrutural Explicada: Composição, Resistência e Aplicações

Espuma estrutural é um termo usado para descrever uma ampla gama de materiais com uma estrutura microcelular. Esses materiais altamente moldáveis são tipicamente formados através de um processo único de espumação e classificados como fortes, duráveis e extremamente leves. Por esta razão, as espumas estruturais não são materiais sólidos, mas consistem em um núcleo interno de favo de mel ou espuma cercado por uma crosta ou camada externa sólida – semelhante à estrutura de pão amanhecido ou queijo suíço.

Do que é feita a Espuma Estrutural?

Espumas estruturais podem ser encontradas em muitos materiais que podem atingir um núcleo celular e pele rígida – como nos exemplos ilustrados. No caso de plásticos, existem dois tipos de espumas estruturais chamados termoendurecíveis e termoplásticos. Termoplásticos, como nylon, Acrilonitrila Butadieno Estireno (ABS) e Polipropileno (PP), são comumente formados pela espumação de um material liquefeito com gás inerte durante um processo clássico de moldagem por injeção. Termoendurecíveis, por outro lado, como poliuretanos, são produzidos pela reação química de polióis e diisocianatos. Poliuretanos termoendurecíveis podem frequentemente ser transformados de sólido para espuma pela introdução de agentes de expansão durante um processo de Moldagem por Injeção de Reação (RIM). Às vezes, aditivos podem ser usados para adaptar as propriedades físicas do uretano para atender a requisitos específicos de projeto e desempenho. Por esta razão, termoendurecíveis são frequentemente altamente favorecidos sobre termoplásticos por sua liberdade de projeto e propriedades personalizáveis para desempenho aprimorado.

Processo de Moldagem de Espuma Estrutural

Existem vários métodos de fabricação para produzir produtos de espuma estrutural, como moldagem por injeção e Moldagem por Injeção de Reação (RIM). Quando comparados entre os dois, o RIM é usado em combinação com termoendurecíveis e nunca com termoplásticos. Embora ambos os processos sejam adequados para produtos e componentes grandes e rígidos, o RIM normalmente oferece maior liberdade de projeto, opções de material e propriedades físicas robustas, especialmente para pequenas e grandes produções. Outros recursos-chave pelos quais o RIM é conhecido incluem espessuras de parede significativas, nervuras moldadas, inserts encapsulados e acabamentos superficiais únicos. Para saber mais sobre os benefícios de projeto que o RIM pode oferecer ao seu projeto de produto de espuma estrutural, clique aqui.

Como Usar Espuma Estrutural no Seu Projeto de Produto

O uso principal para espumas estruturais são gabinetes ou invólucros para aplicações que frequentemente exigem estética de alta qualidade e propriedades rígidas, porém leves. Abaixo, um exemplo de como espumas estruturais foram criativamente usadas em uma máquina de diálise para atingir requisitos exatos de projeto e desempenho.

O Problema: Um OEM multinacional de dispositivos médicos recorreu à MPC para desenvolver invólucros para proteger seu sistema e melhorar a estética do produto. Sua nova linha de produtos de máquinas de diálise de alta gama consistia em muitas partes eletrônicas delicadas, que também exigiam blindagem contra interferência eletromagnética (EMI) para garantir desempenho ótimo.

A Solução: Através do nosso processo RIM, a MPC fabricou um invólucro de espuma estrutural 70D leve com inserts encapsulados e detalhes impressos em tela. Para atender aos requisitos de desempenho, a MPC aplicou uma tinta especializada de blindagem EMI no interior dos invólucros.

O Resultado: A MPC foi capaz de oferecer um acabamento pintado completo que atende aos requisitos estéticos do cliente, incluindo blindagem EMI. Isso permitiu que o OEM crescesse com sucesso seu negócio de diálise, especialmente durante a pandemia de COVID-19, que impulsionou o aumento da demanda. Ao fazer parceria com a MPC, fomos capazes de escalar a produção durante esta crise de saúde.

Se você achar que a espuma estrutural é um requisito chave de material no seu projeto de produto, isso pode ser facilmente adaptado pelo seu fabricante de poliuretano termoendurecível RIM. Para assistência de material, complete nossa ferramenta de design aqui, ou clique no botão abaixo para iniciar sua ideia de design personalizado de poliuretano.