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propriedades físicas das chapas acrilicas extrudadas

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propriedades físicas das chapas acrilicas extrudadas
PROPRIEDADES FÍSICAS DAS
CHAPAS ACRILICAS EXTRUDADAS
A chapa acrílica extrudada é uma chapa acrílica produzida por um processo inovador, com
características ópticas elevadas e baixos níveis do estresse só encontrado em chapas cell
cast. As chapas acrílicas extrudadas incolores têm garantia de 10 anos na transmissão de
luz proporcionando, assim, a certeza de que você esta adquirindo um produto de qualidade.
A claridade e a estabilidade da luz da resina acrílica torna possível fabricar a chapa acrílica
extrudada cristal, branco e cores.
Características
A chapa acrílica extrudada é um termoplástico de peso leve, rígido e resistente a
intempéries. A chapa acrílica extrudada é dimensionalmente estável e resistente à quebra e
pode ser facilmente serrada, maquinada, termomodelada e colada.
Devido a sua claridade virtualmente livre de distorção, ela é adequada para uso em uma
variedade de aplicações:
? Clarabóias
? Sinalizadores
? Envidraçamento de janelas
? Molduras de janelas
? Molduras de quadros
??Mostradores de lojas
??Mostradores ópticos
??Displays
??Luminosos
Disponibilidade
A chapa acrílica extrudada é disponibilizada nas espessuras de 2,0 mm a 24 mm e em
vários tamanhos. Também são disponibilizados tamanhos sob encomenda. Todas as
chapas são protegidas por um filme de proteção em polietileno ou papel.
Segurança
A chapa acrílica extrudada é mais resistente a impacto do que o vidro. Se for testada a
impacto dentro do limite de sua resistência, ela não estilhaça em pequenos pedaços, mas se
quebra em pedaços comparativamente grandes. A chapa acrílica extrudada preenche os
requerimentos da ANSI Z 97.1 para uso como envidraçamento Seguro em Edifícios com
espessuras de 2,0 mm a 12,0 mm.
Resistência a Intempéries
A chapa acrílica extrudada suportará a exposição ao sol ardente, frio extremo, mudanças
súbitas de temperatura, spray de água salgada, etc. Ela não se deteriorará após muitos
anos de utilização, por causa da estabilidade inerente das resinas acrílicas. A chapa acrílica
extrudada tem sido amplamente aceita para uso em edifícios escolares, plantas industrias e
indústria de sinalização.
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Estabilidade Dimensional
A chapa acrílica extrudada se expandirá e contrairá devido às mudanças na temperatura e
umidade; ela não se retrairá com o passar do tempo. Ocorre pouca contração quando a
chapa é aquecida à temperatura de moldagem, mas a estabilidade pós-moldagem é
excelente.
Peso leve
A chapa acrílica extrudada possui metade do peso do vidro e 43% do peso do alumínio.
Rigidez
A chapa acrílica extrudada não é rígida como o vidro ou os metais. Porém, ela é mais rígida
que muitos outros plásticos, como os acetatos, policarbonatos ou vinis.
Para instalações de envidraçamento, devem ser consideradas a carga de vento máxima e o
tamanho da janela, onde a espessura do painel deve ser determinada.
Se a chapa acrílica extrudada é moldada em formatos de arredondado ou e corrugados, a
rigidez será aumentada e a deflexão minimizada.
Resistência e Estresses
Embora a resistência à tração da chapa acrílica extrudada seja de 10.000 psi (69 Mpa) á
temperatura ambiente (ASTM D 638), pode ocorre trinca causadas por estresse devido a
cargas continuas abaixo deste valor. Para aplicações de envidraçamento, as cargas do
projeto continuamente impostas não devem exceder 750 psi (5.2 Mpa) a 23ºC. Cargas
temporárias de até 1.500 psi (10.4 Mpa) podem ser impostas por curtos períodos de tempo
a 23ºC.
Devem ser evitados os estresses localizados, concentrados. Por esta razão, e devido à
expansão e contração térmica, as chapas grandes nunca devem ser presas com parafusos,
e sim instaladas em molduras.
Todos os materiais termoplásticos, incluindo a chapa acrílica extrudada, perderão gradualmente a resistência à tração à medida que a temperatura se aproxima do máximo
recomendado para serviço contínuo – 71ºC.
Expansão e Contração
Assim como a maioria dos outros plásticos, a chapa acrílica extrudada se expandirá e
contrairá de 3 a 8 vezes. O projetista deve estar ciente de seu coeficiente de expansão e
fazer as provisões apropriadas. Um painel de 1,22m se expandirá e contrairá
aproximadamente 0,51 mm para cada mudança de grau Fahrenheit na temperatura. No uso
externo, com as temperaturas do verão e inverno diferindo em aproximadamente 38ºC, uma
chapa de 1,22m se expandirá e contrairá aproximadamente 4,75 mm. Os encaixes das
vidraças devem ter folga e apoio suficiente para permitir a expansão, bem como a
contração.
A chapa acrílica extrudada pode absorver água quando exposta a umidade relativamente
elevada, resultando em expansão da chapa. Em umidades relativas de 100%, 80% e 60%,
as mudanças dimensionais são de 0.6%, 0.3% e 0.2%, respectivamente.
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Resistência ao Calor
A chapa acrílica extrudada pode ser usada a temperaturas de -34ºC até +88ºC, dependendo
da aplicação. É recomendado que as temperaturas não excedam 71ºC para serviço
contínuo ou 88ºC para uso intermitente e curto. Os componentes feitos da chapa acrílica
extrudada não devem ser expostos a fontes de calor elevado, tais como lâmpadas
incandescentes de alta voltagem, a menos que o produto acabado seja ventilado para
permitir a dissipação do calor.
Transmissão de Luz
A chapa acrílica extrudada transparente, tem uma transmissão de luz de 92%. Ela tem
garantia de não perder mais de 3% de sua transmissibilidade de luz em um período de 10
anos. A garantia completa do fabricante está disponível. Contate-nos para detalhes.
A chapa acrílica extrudada OP-3 é formulada com absorvedores ultravioletas projetados
para ajudar a proteger as pinturas, fotografias e pôsteres dos efeitos danosos da luz
ultravioleta. A chapa acrílica extrudada OP-3 absorve mais de 98% da radiação na série
ultravioleta abaixo de 400 nanômetros.
Controle da Energia Solar
A chapa acrílica extrudada colorida pode ser usada para reduzir a claridade e a transmissão
de energia solar. As chapas coloridas são disponibilizadas em amplas gama de cores.
Esta série de valores de transmissão permite ao arquiteto selecionar uma cor que forneça
claridade diurna adequada, enquanto controla, ao mesmo tempo, a claridade e a formação
do calor solar.
Resistência Química
A chapa acrílica extrudada tem excelente resistência a muitos produtos químicos, incluindo:
? Soluções de álcalis inorgânicos, tais como a amônia;
? ácidos diluídos, tais como o ácido sulfúrico, até uma concentração de 30%;
? hidrocarbonetos alifáticos, tais como o hexano e a nafta VM&P.
A chapa acrílica extrudada não é agredida pela maioria dos alimentos e os alimentos não
são afetados por ela.
Ela é agredida, em graus variáveis, por:
? solventes aromáticos, tais como o benzeno e o tolueno;
? hidrocarbonetos clorados, como o cloreto de metileno e o tetracloreto de carbono;
? álcoois etílico e metanol;
? alguns ácidos orgânicos, como o ácido acético;
? thinners de laca, ésteres, cetonas e éteres.
Moldagem
A chapa acrílica extrudada irá amolecer quando a temperatura for aumentada acima de
91ºC. À medida que a temperatura é aumentada, a chapa passa do estado termoelástico
para o estado termoplástico. A mudança é gradual. A série de temperatura de moldagem
esta entre 143ºC e 160ºC. Devido à chapa tornar-se gradualmente termoplástica, certos
procedimentos devem ser considerados durante a termoformagem. Se a chapa for
pendurada em um forno, é necessário usar fixação contínua, ao invés de vários prendedores
individuais. Se a chapa for aquecida em aquecedores de infravermelho enquanto estiver
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presa em uma estrutura horizontal, pode ser necessário controlar os aquecedores acima do
centro da chapa. Isto prevenirá que o centro se torne muito aquecido e envergue-se sob seu
próprio peso.
A chapa exibirá muito pouca “memória”após a modelagem e provavelmente não retornará à
sua posição plana inicial se reaquecida.
A chapa acrílica extrudada encolherá na direção de seu sistema de fabricação quando
aquecida sem uma estrutura. As espessuras de chapa de 3,00 mm ou maiores não
encolherá mais que 3%. As espessuras mais finas podem encolher mais.
Corte e Trabalho com Máquina
A chapa acrílica extrudada pode ser serrada com serras circulares ou serras de fita. Ela
pode ser furada, entalhada, limada e trabalhada com máquina assim como a madeira ou o
latão, com leves modificações nas ferramentas. Devido à chapa amolecer rapidamente, é
necessário manter a ferramenta de corte e a borda da chapa trabalhada tão fria quanto
possível. É recomendado a refrigeração da ferramenta de corte. A perfeita afiação das
ferramentas é essencial para evitar formação de calor e estresse na peça. Subseqüentemente, a formação de calor na borda trabalhada pode levar a trinca por estresse e, portanto,
deve ser evitada.
Corte a Laser
A tecnologia de laser está sendo rapidamente aceita pela indústria para o corte rápido e
preciso, soldagem, furação e gravação de plásticos.
Os lasers de CO2 concentram uma grande quantidade de energia de luz sobre uma área
muito pequena, que é extremamente efetiva para o corte de formatos complexos na chapa
acrílica. O feixe de luz do laser produz um corte estreito no plástico. Os lasers de CO2
vaporizam o acrílico à medida que eles avançam, resultando em uma borda clara e polida,
mas com níveis elevados de estresse. É recomendado o recozimento da chapa acrílica após
o corte a laser, a fim de minimizar a possibilidade de trincas durante a vida útil da peça.
Colagem
A chapa acrílica extrudada pode ser colada usando colas de solventes comuns ou colas
polimerizáveis. O fator mais crítico é uma boa preparação da borda da peça a ser colada. A
borda da chapa deve ser adequadamente trabalhada à máquina, a fim de se obter uma
superfície plana, quadrada, sem estresse. É recomendado o recozimento da peça antes da
colagem. As colas e os gases gerados não devem entrar em contato com as superfícies
modeladas ou polidas.
Recozimento
A chapa acrílica extrudada pode ser recozida a 82ºC com os tempos de aquecimento e
resfriamento determinados pela espessura da chapa. Uma diretriz aproximada é o tempo de
recozimento (em horas) se iguala à espessura da chapa (em milímetros) e o período de
resfriamento é de 2 horas (no mínimo), terminando quando a temperatura da chapa cair
abaixo de 60°C. Por exemplo, a chapa acrílica extrudada de 3 mm deve ser aquecida por 3
h a 82ºC e resfriada lentamente por 3 h.
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Inflamabilidade
A chapa acrílica extrudada é um termoplástico combustível. Devem ser tomadas precauções
para proteger este material das chamas e das fontes de calor. A chapa acrílica extrudada
geralmente queima rápida e totalmente, se o fogo não for extinto. Os produtos de extinção,
se houver presença de ar suficiente, são o dióxido de carbono (CO2) e a água. Porém, em
muitos incêndios, não há presença suficiente de ar e pode ser formado monóxido de
carbono tóxico, como ocorre quando outros materiais combustíveis comuns são queimados.
Recomendamos um bom julgamento no uso deste material versátil e sugerimos que os
códigos de edificação sejam cuidadosamente obedecidos, para assegurar seu uso
apropriado.
Condutividade Térmica
Os dados de teste de combustibilidade da chapa acrílica extrudada são a temperatura de
auto-ignição (ASTM D-1929) é de 455ºC; a densidade de fumaça medida pela ATSM D2843 é de 6,4% e a freqüência de combustão medida pela ASTM D-636 é de 25 mm/min
para uma chapa com espessura de 3 mm. Enquanto estes dados são baseados em testes
laboratoriais de pequena escala freqüentemente citados em vários códigos de edificação,
estes testes não duplicam as condições reais de fogo.
A condutividade térmica de um material sua capacidade de conduzir calor é chamada de
fator k. O fator k é uma propriedade inerente do material e é independente de sua espessura
e do que o está rodeando.
O fator k da chapa acrílica extrudada é:
ou
1.3 B.T.U.
(hora) (pés2) (oF/pol.)
0.19 W
m.K
Enquanto o fator k é uma propriedade física do material, o fator U ou coeficiente global de
transferência de calor é o valor usado para calcular a perda ou ganho total de calor através
de uma janela.
O fator U é a quantidade de calor por unidade de tempo e área que passará através da
espessura e configuração específicas do material por grau de diferença de temperatura em
cada um dos dois lados.
Este valor leva em conta a espessura da chapa, se a chapa está na posição horizontal ou
vertical, bem como a velocidade do vento.
Os fatores U são baseados em condições especificas (por exemplo, instalações com
envidraçamento único ou duplo) e são diferentes para o verão e inverno.
Abaixo se encontram listados os fatores U para várias espessuras da chapa acrílica
extrudada para instalações com envidraçamento único, instalações verticais, com base nas
condições de projeto para verão e inverno do padrão da Sociedade Americana de
Engenharia de Aquecimento, Refrigeração e Ar-Condicionado:
Fatores U – BTU/hora pé2 . oF (w/m2 . K)
Espessura da
chapa acrílica
extrudada
.118 “(3,0 mm)
.177 “(4,5 mm)
.236 “(6,0 mm)
.375 “(9,5 mm)
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Condições no
verão
Condições no
inverno
0.98 (5.56)
0.94 (5.34)
0.90 (5.11)
(0.83 (4.71)
1.06 (6.02)
1.02 (5.79)
0.97 (5.51)
0.89 (5.05)
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A perda ou ganho total de calor através de uma janela (devido apenas à diferença de
temperatura) pode ser calculada multiplicando-se a área da janela x a diferença entre as
temperaturas interna e externa x o fator U apropriado (da tabela acima). A entrada de calor
através da radiação solar deve ser adicionada para se chegar ao ganho total de calor.
A chapa acrílica extrudada é melhor isolante do que o vidro. Seu fator U ou coeficiente total
de transferência de calor é aproximadamente 10% mais baixo do que aquele de um vidro da
mesma espessura. Inversamente, seu fator RT é aproximadamente 10% maior.
Choque Térmico e Estresse
A chapa acrílica extrudada é mais resistente do que o vidro ao choque térmico e aos
estresses causados pelas diferenças substanciais de temperatura entre uma área iluminada
pelo sol e uma área sombreada de uma janela ou pelas diferenças de temperatura entre as
superfícies opostas de uma janela.
Dureza da Superfície
A superfície do acrílico não é tão dura quanto à do vidro. Portanto, deve-se tomar cuidado
razoável no manuseio e limpeza da chapa acrílica extrudada.
Propriedades Elétricas
A chapa acrílica extrudada tem muitas propriedades elétricas desejáveis. Ela é um grande
isolador. Sua resistividade de superfície é maior do que aquela da maioria dos plásticos. A
exposição externa contínua tem pouco efeito sobre suas propriedades elétricas.
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Propriedades Físicas da CHAPA ACRILICA EXTRUDADA
Propriedade a
Mecânica
Óptica
Térmica
D 256
D 785
D 2583
D 542
D 1003
D 648
Valor Típico
(espessura = 0.250 “) b
1.19
10.000 psi (69 M Pa)
4,5%
400.000 psi (2800 M Pa)
17.000 psi (117 M Pa)
480.000 psi (3300 M Pa)
17.000 psi (117 M Pa)
0.4 pés libras/pol. de entalhe
(21.6 J/m de entalhe)
M-93
48
1.49
92%
Aproximadamente 300ºF (149ºC)
195ºF (91ºC)
D 1525
-
220ºF (105ºC)
160ºF c (71ºC)
D 696
0.000040 pol./pol. – oF
(0.000072 m/m – oC)
1.3 BTU (Hr) pé2) (oF/pol.)
(0.19 x/m.K)
1.0 pol./min
(25 mm/min)
850ºF (455ºC)
0.35 BTU/(libras) (oF)
(1470 J/kg.K)
4.8%
430 volts/mil (17 kV/mm)
Método ASTM
Peso específica
Resistência à tração
Alongamento, Ruptura
Módulo de Elasticidade
Resistência à Flexão
Módulo de Elasticidade
Resistência à Compressão
Resistência de Impacto
Entalhe
Dureza Rockwell
Dureza Barcol
Índice de Refração
Transmissão de luz
Temperatura de Moldagem
HDT - Temperatura de Deflexão sob
carga (264 psi)
Ponto de Amolecimento Vicat
Temperatura máxima recomendada
para serviço contínuo
Coeficiente de Expansão Térmica
Linear
Coeficiente de Condutividade Térmica
Inflamabilidade, Freqüência de
combustão (espessura de 0.125 “)
Temperatura de auto-ignição
D 792
D 638
D 790
D 695
Cenco-Fitch
D 635
D 1929
Calor específico @ 77ºF
Elétrica
Densidade de fumaça
Resistência elétrica – Tempo Curto
(0.125”)
Constante elétrica
60 hertz
1000 hertz
1000000 hertz
Fator de Dissipação
60 hertz
1000 hertz
1000000 hertz
Resistividade de Volume
Resistividade de Superficies
D 2843
D 149
D 150
3.6
3.3
2.8
D 150
0.06
0.04
0.02
1016ohm-cm
15
10 ohms
0,2%
D 257
D 257
D 560
Absorção de
água
24 h @ 73oF
Odor
Nenhum
Gosto
Nenhum
a
Valores típicos; não devem ser usados para fins de especificação.
b
Os valores mostrados são para a espessura de 0.250 “. Alguns valores mudarão com a espessura e a
pigmentação.
c
É recomendado que as temperaturas não excedam 71C° para serviço contínuo ou 84C° para uso intermitente
curto.
Resistência Química da CHAPA ACRILICA EXTRUDADA
A tabela abaixo fornece uma indicação da resistência química da chapa acrílica extrudada.
Os
códigos
usados
para
descrever
a
resistência
química
são:
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R = Resistente
A chapa acrílica extrudada suporta esta substância por longos períodos e temperaturas até
49ºC.
RL = Resistência Limitada
A chapa acrílica extrudada resiste à ação desta substância apenas por períodos curtos, à
temperatura ambiente. A resistência para uma aplicação particular deve ser determinada.
N = Não Resistente
A chapa acrílica extrudada não é resistente a esta substancia. Ela estufa, sofre agressão, é
dissolvida ou danificada.
Os materiais plásticos podem ser agredidos por produtos químicos de vários modos. Os
métodos de fabricação e/ou as condições de exposição da chapa acrílica extrudada, bem
como o modo pelo qual os produtos químicos são aplicados podem influenciar os resultados
finais, mesmo para os produtos codificados como “R”. Alguns destes fatores estão listados
abaixo:
Fabricação – Estresse gerado durante o trabalho de serragem, lixamento, trabalho com
máquina, perfuração e/ou modelagem.
Exposição – Extensão da exposição, estresses induzidos durante a vida do produto devido
a varias cargas, mudanças na temperatura, etc.
Aplicação de Produtos Químicos – Por contato, fricção, limpeza, spray, etc.
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Portanto, a tabela deve ser usada somente como um guia geral e, no caso de dúvida,
ela deve ser suplementada por testes realizados sob as condições reais de trabalho.
Produto Químico
Acetato butílico
Acetato etílico
Acetona
Ácido acético
Ácido acético (glacial)
Ácido cítrico (20%)
Ácido clorídrico
Ácido crômico
Ácido de bateria
Ácido fluorídrico
Ácido fluorídrico (25%)
Ácido nítrico (10%)
Ácido nítrico (40%)
Ácido nítrico (concentrado)
Ácido oléico
Ácido sulfúrico (3%)
Ácido sulfúrico (30%)
Ácido sulfúrico (concentrado)
Água
Álcool etílico (30%)
Álcool etílico (95%)
Álcool isopropílico
Álcool metílico (100%)
Álcool metílico (30%)
Anilina
Benzeno
Carbonato de sódio (2%)
Carbonato de sódio (20%)
Cloreto de amônio
Cloreto de cálcio (saturado)
Cloreto de metileno
Cloreto de sódio (10%)
Clorofórmio
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Código
N
N
N
RL
N
R
N
RL
R
R
N
R
RL
N
R
R
R
M
R
RL
RL
RL
N
RL
N
N
R
R
R
R
N
R
N
Produto Químico
Dicloreto de etileno
Éter dietílico
Etileno glicol
Ftalato de dioctila
Gasolina
Glicerina
Heptano
Hexano
Hidróxido de amônio (10%)
Hidróxido de amônio (concentrado)
Hidróxido de sódio (1%)
Hidróxido de sódio (10%)
Hidróxido de sódio (60%)
Hipocloreto de cálcio
Hipocloreto de sódio (5%)
Metil etil cetona
Óleo de algodão (comestível)
Óleo de oliva
Óleo de transformador
Óleo diesel
Óleo mineral
Peróxido de hidrogênio (< 40%)
Peróxido de hidrogênio (> 40%)
Querosene
Solução de detergente (sujeira pesada)
Solução de fenol (5%)
Solução de sabão (sabão p/ lavar louça
suave)
Terebintina
Tetracloreto de carbono
Thinner de laca
Tolueno
Tricloroetileno
Xileno
Código
N
N
R
N
RL
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
N
R
R
R
R
R
R
RL
R
R
N
R
R
N
N
N
N
N
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PROCESSOS
1 – MANUSEIO E MANUTENÇÃO
Este informativo fornece recomendações sobre:
? Armazenamento
? Marcação sobre o filme de proteção
? Remoção do filme de proteção
? Cuidado com Chapas Acrílica Extrudada
? Informações sobre segurança
ARMAZENAMENTO
As caixas da chapa acrílica extrudada são embarcadas com uma camada externa de filme
de polietileno, que protege a chapa da sujeira e da umidade. Esta camada externa deve ser
deixada intacta durante o armazenamento, para minimizar o empenamento. As chapas
devem ser armazenadas verticalmente ou em prateleiras especiais onde elas possam ficar
inclinadas, aproximadamente 10º. Estas prateleiras anguladas devem ter painéis de madeira
compensada, que forneçam apoio total ao material.
Se as chapas acrílica extrudadas forem armazenadas horizontalmente, não permita que elas
enverguem. Deve-se tomar cuidado para prevenir que fragmentos e sujeira fiquem alojados
entre as chapas, visto que o peso do material pode forçar estes fragmentos de encontro ao
filme de proteção e danificar as chapas. Se vários tamanhos forem empilhados
horizontalmente, as chapas maiores devem ficar embaixo.
A chapa acrílica extrudada não deve ser armazenada próxima de radiadores, tubulações de
vapor ou outras fontes de calor, visto que o calor tende a amolecer e deformar a chapa
acrílica. Não armazene as chapas próximas de cabines de pintura em spray ou as exponha
a outros vapores de solventes, que podem penetrar no filme de proteção e danificar a
superfície da chapa.
REMOÇÃO DO FILME DE PROTEÇÃO
O filme de proteção da chapa deve ser deixado na mesma durante a maioria das operações
de fabricação, a fim de proteger a superfície da chapa. Se necessário, o filme de proteção
pode ser removido para os trabalhos detalhados sobre a chapa. Certas fontes de calor
usadas na dobra à quente e nas operações de termoformagem também podem requerer a
remoção do filme de proteção. Veja o Informativo Técnico “Dobra à quente” e Termoformagem para maiores detalhes.
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A chapa sem o filme de proteção deve ser armazenada nas embalagens originais. Evite o
manuseio desnecessário da chapa sem o filme de proteção.
Você pode remover o filme de proteção com um tubo de papelão, enrolando o filme de
proteção ao redor dele. A chapa acrílica extrudada revestida deve ser mantida longe do
calor e da luz do sol e o filme de proteção deve ser removido logo após a instalação. Se o
adesivo for papel e estiver endurecido, umedeça-o com nafta alifática, hexano ou
querosene, para ajudar a amolecê-lo. Não use gasolina ou objetos perfurocortantes, tais
como lâminas de barbear. Qualquer camada oleosa deixada pelos solventes deverá ser
removida imediatamente, por meio de lavagem.
Enrole o filme ou o papel de proteção em um tubo de papelão
Enrole o filme ou o papel de proteção o suficiente para permitir o trabalho nas bordas da chapa
CUIDADOS COM AS CHAPAS ACRILICAS EXTRUDADAS
Lavagem
Lave a chapa acrílica extrudada com uma solução de sabão ou detergente suave e água
morna. Use um pano macio e limpo, aplicando pressão leve. Enxágüe com água limpa e
seque com um pano umedecido ou camurça.
Graxa óleo e alcatrão podem ser removidos com hexano, nafta alifática ou querosene. Estes
solventes podem ser obtidos em lojas de tintas e devem ser usados de acordo com as
recomendações do fabricante.
NÃO USE: sprays para limpeza de vidraças, compostos desengordurantes de cozinhas ou
solventes como acetona, gasolina, benzeno, álcool, tetracloreto de carbono ou thinner.
Estes podem arranhar a superfície da chapa e/ou enfraquecer a chapa, fazendo com que
ocorram pequenas rachaduras na superfície.
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Tirando o pó
Tire o pó com um pano umedecido macio ou camurça. Os panos secos ou ásperos podem
arranhar a superfície e criar carga elétrica estática sobre a superfície (veja a seção sobre
neutralização da eletricidade estática).
Polimento
Proteja a chapa acrílica extrudada e mantenha suas superfícies brilhantes polindo-a
ocasionalmente com um bom limpador e polidor de plástico. Aplique uma camada fina e
uniforme com um pano macio e limpo e pula levemente com uma flanela de algodão. Então,
esfregue com um pano umedecido, para ajudar a eliminar as cargas eletrostáticas que
podem atrair partículas de sujeira.
Neutralização da Eletricidade Estática
Pode se desenvolver carga elétrica estática na chapa acrílica extrudada durante o manuseio
e processamento. Isto não ocorre somente com a chapa acrílica extrudada, mas também
com muitos materiais plásticos.
Quando o papel ou o filme de proteção é retirado da chapa de acrílico, é criada carga
estática sobre a superfície da chapa. A carga estática atrai poeira, fragmentos, etc., que
estão flutuando no ar ou sobre superfícies de trabalho. Uma pistola de ar comprimido
removerá um pouco dessa sujeira da superfície, mas muito dela continuará grudada na
chapa. Devido ao fato de a chapa precisar estar limpa antes das operações de
encurvamento, pintura ou termomodelagem, ao eliminar temporariamente a carga elétrica de
todas as superfícies da chapa, podem ser usadas pistolas de ar ionizado. Estas pistolas
fornecem um fluxo de partículas carregadas. Elas neutralizam efetivamente as cargas
estáticas que prendem a sujeira à superfície. Ao usar o ar ionizado para limpar a chapa
acrílica extrudada e após o filme de proteção ter sido removido, a chapa pode ser
diretamente aquecida, pintada ou de outra forma processada. Devido à etapa de limpeza
adicional ser eliminada, há considerável economia de mão-de-obra, tornando óbvias as
vantagens econômicas. A aparência da chapa pintada e/ou com aplicação de silk-screen é
melhorada pela eliminação das cargas estáticas.
Vários limpadores antiestáticos para plásticos também estão disponíveis e reduzirão a
eletricidade estática e a atração de poeira. A limpeza com camurça ou um pano macio
umedecido é tudo o que se precisa para manter a acrílica extrudada sem sujeira nos
intervalos entre as aplicações destes limpadores.
Removendo Arranhões
Os arranhões finos podem ser removidos pelo polimento a mão. Aplique um removedor de
arranhão de plástico a uma flanela macia e esfregue. Quando os arranhões tiverem
desaparecido, remova todos os resíduos e pula. Para os arranhões mais profundos,
primeiramente lixe levemente com uma lixa dágua 400, usando água em abundância e
enxaguando freqüentemente. Pula com politriz e com um bom composto para polimento.
Para um brilho elevado, use uma lã ou algodão macio, para os quais não é usado nenhum
composto. Uma furadeira elétrica com uma politriz é ideal.
Entre em contato conosco para informações sobre a disponibilidade de kits para remoção de
arranhões.
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2 – CORTE COM SERRAS CIRCULARES
Este informativo fornece recomendações sobre:
? Equipamentos
? Procedimentos
? Lista de Problemas, Causas e Soluções
? Informações sobre segurança
EQUIPAMENTO
A chapa acrílica acrílica extrudada geralmente é cortada com serras de painel vertical e
serras de bancada. As serras não devem ter vibração e ter potência suficiente para fazerem
os cortes requeridos.
São recomendadas as serras de bancada com eixos de tamanhos de 16mm a 1 “de
diâmetro, com motores variando de 3 a 10 hp. Podem ser usados os sistemas de
transmissão direta ou polia. As serras de bancada fornecem velocidade de rotação da
lâmina da serra de 3.450 rpm.
As serras de painel variam muito em tamanho, desde as serras verticais pequenas para
trabalhos gerais de corte, até as grandes serras horizontais controlada por Controles
Numéricos Computadorizados (CNC), capazes de cortar volumes elevados, de alta
tolerância. Quanto à potência, seus motores variam de 10 a 30 hp. As velocidades de
rotação da lâmina da serra são tipicamente entre 2.000 e 8.000 rpm. Há disponibilidade das
serras de painel com velocidades da serra ajustáveis, que fornecem maior flexibilidade para
a obtenção de um melhor acabamento de corte.
Ao selecionar uma serra de painel para corte da chapa acrílica, as três considerações a
seguir são críticas:
1. Certifique-se de que a serra tem capacidade de ajuste da altura da serra (ou área de
exposição). Isto assegurará a flexibilidade necessária para o corte de diferentes
espessuras ou quantidades de chapas.
2. Ao selecionar uma serra de painel, certifique-se também de que ela fornece apoio total e
preciso da chapa, enquanto a lâmina da serra está fazendo o corte. Alguns projetos de
computador com serras de painel controladas não fornecem apoio contínuo ao material.
Isto resulta em vibração da chapa durante o corte e causará fragmentação do corte, da
parte inferior da chapa, especialmente com material de espessuras finas. Também há
necessidade de uma abertura estreita entre a lâmina da serra e a estrutura de apoio, para
minimizar a vibração.
3. Também é necessário um sistema de fixação, que prenda firmemente o material no lugar
durante a operação de corte. Isto ajudará a reduzir a vibração da chapa e melhorará os
resultados do corte. A maioria das serras de painel tem uma única barra rígida, com
cilindros de pressão em cada extremidade para uma fixação perfeita. Alguns sistemas
utilizam várias barras de fixação independentes. Estas têm a vantagem de serem
capazes de se adaptarem às variações na espessura do material que está sendo
cortado; porém, a abertura entre as barras deve ser a menor possível para prevenir a
vibração do material.
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Ao usar uma serra de bancada, certifique-se de que ela seja equipada com todos os
dispositivos de segurança necessários. A maioria das serras de bancada vem completa com
um protetor de lâmina, separador e dispositivo traseiro anti-recuo. Muitos dos dispositivos
anti-recuo não trabalham bem com plásticos. Pode ser necessário consultar o fabricante do
equipamento para ajuda na seleção do dispositivo adequado. Os interruptores da placa de
recuo e os freios eletrônicos do motor também devem ser considerados, para segurança
adicional. Também, uma barreira de proteção junto à guia fornecerá maior segurança ao
cortar.
Seja qual for a serra, o alinhamento da lâmina é critico para conseguir bons resultados. A
serra de bancada e o guia da serra devem estar adequadamente alinhados para prevenir
oscilações. O alinhamento inadequado pode causar a compressão do material contra a
parte posterior da lâmina da serra. Isto levará à fragmentação e fundição do material,
podendo resultar em “recuo” perigoso da serra. Nas serras de bancada, a lâmina deve ser
paralela às fendas do calibre do encaixe levemente aberta na parte de trás (0,8mm a
0,4mm). Nas serras de painel vertical, o carro da lâmina da serra deve estar alinhado para
produzir um corte no esquadro e a rotação da lâmina da serra deve correr paralela à direção
do trajeto do carro, para assegurar uma trajetória apropriada. O alinhamento incorreto da
lâmina da serra geralmente pode ser identificado observando-se as marcas da serra na
borda da chapa. Para as serras de painel baixo, as marcas da serra devem se curvar para
baixo, na direção da trajetória da lâmina. Se as marcas da serra em um dos lados do corte
se curvarem para cima, na direção da trajetória da lâmina, elas indicam que a lâmina da
serra
está
compensando
daquele
lado.
Veja
o
diagrama
abaixo.
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A oscilação do eixo da serra e o colar da lâmina devem ser essencialmente zero. A
oscilação total, incluindo a lâmina da serra, deve ser menor que 0,05mm. A folga entre
lâmina e apoio (corte da bancada) deve ser mínima. Isto minimizará a vibração do material
(especialmente as chapas de espessura fina), ajudando a reduzir a fragmentação. As
inserções de abertura com folga mínima podem ser feitas com resultados positivos. Nas
serras de painel, pode ser fixado um topo “falso”à superfície da serra, a fim de fornecer um
estreitamento da abertura.
Lâminas da Serra
Há várias lâminas de serra no mercado que podem cortar corretamente uma chapa acrílica
extrudada. Os dentes afiados são essenciais para a obtenção de bons resultados. As
lâminas de serra com pontas de metal duro são recomendas para cortes superiores e para
alongar a vida da borda de corte. Também é importante que as lâminas da serra sejam
destinadas somente para o corte de acrílico. Cortar outros materiais com as lâminas de
cortar acrílico danificará a lâmina e produzirá desempenho de corte insuficiente quando a
lâmina for usada novamente para o corte do acrílico.
O número ideal de dentes por lâmina pode variar, dependendo do tamanho da lâmina,
velocidade de rotação da lâmina e aplicação, tal como o corte de uma única chapa ou de
várias chapas ao mesmo tempo. Os diâmetros das serras comuns e as seleções dos dentes
usados para corte de chapas de acrílico incluem:
? diâmetro de 250 mm, 60 e 80 dentes
? diâmetro de 300 mm, 60, 80 e 100 dentes
? diâmetro de 350 mm, 60, 80 e 100 dentes
A seleção adequada do tamanho da lâmina da serra pode ser feita considerando-se as
polegadas de superfície por minuto (PMS) da lâmina na serra. As PMS da lâmina são a
velocidade real na qual os dentes estão se movendo. Para o acrílico, elas devem estar entre
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6.000-14.000 pés/minuto (aproximadamente 1800-4.000 metros/minuto) (1 pé = 30,48 cm);
para determinar as PMS da lâmina, use a seguinte fórmula:
PMS = diâmetro (polegadas) x rpm x 0.262
Exemplo:
serra com 10 “de diâmetro girando a 3.450 rpm
PMS =
10 x 3.450 x 0.262 = 9.000
O tamanho da lâmina de 10 “é apropriado, porque as PMS estão entre 6.000 e 14.000.
O número de dentes da lâmina da serra deve ser selecionado para fornecer uma
engrenagem apropriada. Aproximadamente 2-6 dentes devem estar engrenados no material
durante o corte. A engrenagem de três dentes é considerada ótima (um dente entrando no
material, um dente totalmente engrenado, um dente saindo do material). Uma serra com 10
polegadas (254 mm) (1 polegada = 25,4 mm) de diâmetro e 80 dentes é recomendada para
cortes em geral em uma serra de bancada. Quanto à seleção do tamanho da lâmina da
serra e dos dentes, veja a Tabela 1.
TABELA 1
RECOMENDAÇÕES PARA O TAMANHO DA LÂMINA DA SERRA, SELEÇÃO
DOS DENTES E LIBERAÇÃO DA OPERAÇÃO AO CORTAR CHAPAS DE
ACRÍLICO
Espessura da
Diâmetro da
Número de
Liberação da Lâmina *
chapa de acrílico
Lâmina
dentes
(polegadas sobre o
(polegadas)
(polegadas)
material)
10
80
1/8
1/16 – 1/8
12
100
1/8
14
100
1/8
10
80
1/4
1/8 – 1/2
12
80, 100
1/4
14
80, 100
1/4
10
60
1/2
1/2 – 1
12
60
1/2
14
60
1/2
12
60
1/2
1–2
14
60
1/2
*
Somente para as serras de bancada ou serras de painel baixo.
Para cortar acrílico, os dentes da lâmina da serra devem ter um projeto de corte triplo, onde
a borda de corte de cada outro dente é chanfrada. O dente chanfrado, ou dente coroado
remove o material no centro do corte, enquanto que a parte chata superior remove o
material das bordas do corte. Isto resulta na produção de três “fragmentos” separados:
centro, lado esquerdo e lado direito – daí o termo projeto de corte triplo. Em alguns projetos,
a parte chata superior também tem chanfros muito pequenos ao longo das bordas do lado
superior do dente. Isto ajuda a reduzir as rebarbas, reduzindo o efeito do entalhe causado
pela borda de corte quadrada.
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Melhores resultados são obtidos quando o dente tem um ângulo livre (liberação superior) de
10 a 15º. Isto minimiza o contato entre os dentes e o material, reduzindo a fricção e
resultando em menor fusão. O ângulo de saída de 0º a 10º assegura que os dentes não
golpeiem muito agressivamente o material. Os ângulos mais elevados podem levar à
fragmentação devido à estabilidade insuficiente da lâmina e às taxas de alimentação
insuficientes do material.
Para o corte de várias chapas empilhadas, é recomendada uma lâmina de serra cujos
dentes tenham uma liberação radial aumentada. Esta liberação reduzirá o contato
carbureto/plástico nos lados dos dentes e, portanto, reduzirá o calor gerado pela fricção.
Quando for cortar as chapas acrílicas extrudadas empilhadas, deixe-as revestidas com o
filme de proteção sempre que possível; pois ele age como um lubrificante.
A qualidade da construção da lâmina da serra afeta significativamente o seu melhor
desempenho para o corte. As considerações da qualidade ao avaliar a lâmina de corte
incluem:
? Oscilação, que deve ser menor que 0,005mm.
? Altura dos dentes, que necessita ser quase que constante. Quaisquer variações devem
ser graduais, e não abruptas – a lâmina deve ter boa concentricidade.
?? Posicionamento dos dentes, que devem estar todos no mesmo plano radial, isto é,
?? um dente não pode se estender para um lado mais do que os outros, senão
ocorrerá fragmentação.
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? Qualidade da lâmina, que deve ser temperada a uma dureza de C42 – C46, fornecendo
uma maior rigidez e resultando em vibração reduzida durante a operação.
? Número de fendas de expansão da serra (4 – 5 para lâmina de serra de 10 “de diâmetro),
o que minimiza o arqueamento quando a serra está aquecida.
? Tamanho das pontas de metal duro. O fato das pontas serem mais largas significa que a
lâmina pode ser amolada com mais freqüência. As pontas variarão de 5/32 “a 13/32” de
comprimento e de 1/16 “a 3/32”de largura.
? Método de soldagem usado para fixar as pontas de metal duro a disco de serra. As
pontas de metal duro devem ser soldadas à ao disco de serra manualmente ou por ultrasom. Geralmente, a soldagem ultra-sônica fornece um desempenho mais consistente e
confiável.
? Qualidade da trituração ou acabamento da superfície do dente, o que determinará sua
afiação e a qualidade resultante do corte de serra. Uma trituração mais fina resultará em
um acabamento mais uniforme, deixando menos marcas da máquina sobre os dentes
(visíveis sob ampliação) a bordas dos dentes mais limpas e retas.
As lâminas da serra devem ser manuseadas com cuidado, com luvas resistentes a corte.
Evite os choques de impacto, como queda das lâminas da serra, visto que as pontas de
metal duro são frágeis e podem se quebrar facilmente, Também os choques de impacto
podem entortar a lâmina, criando fusão e fragmentação à medida que ela se move pelo
corte, Quando não estiverem em uso, as lâminas devem ser armazenadas em acessórios de
madeira especificamente projetados para isso, que irão proteger a lâmina dos impactos
acidentais e prevenirão o contato acidental com suas pontas afiadas.
As lâminas da serra têm uma freqüência máxima de velocidade de rotação. Certifique-se de
que a serra que está sendo usada não excederá as limitações da lamina que foi
selecionada. As lâminas de serra com pontas de metal duro nunca devem operar em
excesso de 18.000 PMS.
Amortecedores para Fixação das Lâminas de Serra
Os amortecedores das lâminas de serra podem reduzir muita vibração da lâmina durante a
operação de corte. Eles são altamente recomendados para uso ao cortar a chapa de
acrílico, porque eles irão resultar em melhor qualidade do corte reduzido o ruído durante a
operação (nota: alguma serras de painel de alta qualidade são construídas com grandes
colares de lâmina e podem não se beneficiar do uso de um endurecedor de lâmina). Ao
instalar um amortecedor, certifique-se de remover todos os materiais estranhos da lâmina da
serra e das arruelas de montagem. Os melhores resultados geralmente são obtidos quando
se seleciona um amortecedor de 1/2 a 2/3 do diâmetro da lâmina da serra.
Resfriamento
O uso de um sistema de resfriamento da lâmina da serra pode produzir uma borda de corte
mais limpa e uniforme e aumentar muito a vida útil da lâmina. Estes sistemas removem o
calor da lâmina e da chapa a medida em que ela está sendo cortado. Normalmente, são
usados dois tipos de sistemas. Os sistemas de ar comprimido ou ar comprimido de tubo
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resfriado são os melhores. Estes sistemas são mais fáceis de serem operados e requerem
pouca manutenção. Os sistemas mistos que aplicam óleo solúvel em água com inibidor de
ferrugem também trabalham bem, fornecendo lubrificação da lâmina, bem como
resfriamento. Porém, estes sistemas requerem mais manutenção e o material pode
necessitar de uma limpeza posterior para a remoção do óleo residual. Também é importante
assegurar que a solução de lubrificação seja compatível com o acrílico (consulte-nos para
lubrificantes recomendados). Ao usar um sistema de resfriamento da lâmina da serra, o ar
ou vapor misto deve ser levemente borrifado sobre os dentes da lâmina da serra logo antes
de eles entrarem no material.
OPERAÇÃO
Para as serras de painel ou de bancada com a lâmina montada por baixo, a lâmina deve se
projetar aproximadamente 3,2mm a 12,7mm acima das chapas a ser cortada. O bom ajuste
variará de acordo com a espessura da chapa (veja a Tabela 1). Em uma serra de painel
aérea, a lâmina deve ter 0,8mm através do material. Estes ajustes produzirão um corte
uniforme e minimizarão a fragmentação da borda, fornecendo um ângulo de corte favorável
de corte dos dentes da lâmina da serra. Em geral, ângulos de saída maiores das lâminas
reduzirão levemente a engrenagem dos dentes, resultando em menor geração de calor e,
em algumas situações, reduzindo a fusão, enquanto que os ângulos de saída menores das
lâminas fornecem melhor corte e melhor controle de fragmentos, resultando na menor
probabilidade de fragmentação na base do corte. Os ângulos de saída de lâmina
excessivamente pequenas, geralmente em combinação com uma lâmina não afiada, podem
causar fragmentação no topo do corte.
Alimente o material uniformemente através da serra. A alimentação não uniforme produzirá
pontos fundidos ou fragmentação do chapa. As freqüências de alimentação típicas para a
chapa acrílica extrudada são 2,5 a 7,5mm/minuto (250 a 750 cm/minuto). Porém, com
algumas lâminas de serra especialmente projetadas, podem ser usadas, com sucesso,
freqüências de alimentação de até 600 polegadas.
Ao cortar em uma serra de bancada, tome cuidado para garantir a segurança dos
operadores. Sempre siga as precauções esboçadas no manual fornecido pelo fabricante da
serra e consulte o fornecedor da lâmina da serra para as recomendações quanto ao uso. As
precauções de segurança também incluem, mas não são limitadas a:
? Sempre use óculos protetores de segurança com os protetores laterais.
? Certifique-se de que todas as proteções estão nos lugares e operacionais.
? Não use roupas largas ou jóias e prenda os cabelos longos.
? Assegure que a área de trabalho esteja limpa e que não ofereça risco de escorregão.
? Assegure que a lâmina correta seja montada para o material que está sendo cortado.
? Assegure que a lâmina da serra está em boas condições, adequadamente montada,
direção correta, está corretamente alinhada e ajustada na altura apropriada.
? Nunca coloque as mãos a menos de + 10 cm da lâmina da serra em funcionamento. Se
forem cortadas pequenas peças que requeiram que as mãos fiquem muito próximas,
então considere métodos de corte, com alimentação ou fixação alternativos, para a
segurança da mão.
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? Nunca force a alimentação do material. Se o motor diminuir a velocidade, o material
começará a trepidar, ou se houver vibração excessiva, descontinue o corte e desligue a
força.
? Nunca posicione seu corpo diretamente atrás da lâmina da serra durante a operação e
certifique-se de que ninguém esteja trabalhando na área atrás da lâmina.
? Nunca utilize guias de corte com tamanhos menores de 2 vezes a extensão da lâmina da
serra. Para cortes menores, use um encaixe para guiar o material.
? Nunca puxe o material para trás durante o corte.
? Enquanto estiver alimentando, segure sempre o material firmemente.
??Pare a serra freqüentemente para limpar o corte e a serragem. Certifique-se de que a
lâmina da serra tenha parado completamente antes de limpar. Não tente remover os
resíduos enquanto a serra estiver em funcionamento.
LISTA DE PROBLEMAS, CAUSAS E SOLUÇÕES
Problema
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Causa
Solução
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Vibração da chapa
Fragmentação
Derretimento
Nas serras de bancada, segure firmemente a chapa
enquanto está alimentando. Se estiver cortando várias
chapas empilhadas, mantenha as mesmas firmemente
juntas, prendendo-as com grampos.
Nas serras de painel, assegure que a chapa esteja
totalmente apoiada por baixo e que a mesma seja
firmemente segura por toda a operação de corte.
Fragmentação na base do corte: Reduza o ataque.
ângulo de saída da lâmina
acima do material é muito
grande
Fragmentação na parte superior Aumente o ataque.
do corte: ângulo de saída da
lâmina acima do material é
muito pequena.
A freqüência de alimentação é
Diminua a freqüência de alimentação.
muito rápida
Use as lâminas de serra com ponta de metal duro, com
Tipo incorreto de lâmina
projeto de corte triplo.
Lâmina com tamanho ou
Use o tamanho de lâmina e a seleção de dentes
número de dentes incorreto
recomendados.
Ângulo de saída muito elevado. O ângulo deve ser de 0ºa +5º.
Largura excessiva do canal de
Substitua o canal de abertura.
abertura
Limpe o colar e meça a projeção da lâmina. Empregue
Vibração ou oscilação da lâmina um amortecedor de lâmina. Substitua a lâmina por uma
de alta qualidade.
Dentes defeituosos (quebrados Substitua a lâmina.
ou fora de alinhamento)
PMS da lâmina muito baixas
Aumente as rpm ou o tamanho da lâmina.
Mal alinhamento da lâmina ou
Verifique se a lâmina da serra e a barreira estão
da barreira
adequadamente alinhadas.
Ataque da lâmina muito
Ajuste a ataque.
pequena
Freqüência de alimentação
Aumente a freqüência de alimentação.
muito lenta
Use as lâminas de serra com ponta de metal duro, com
Tipo incorreto de lâmina
projeto de corte triplo.
Ataque insuficiente atrás da
A ataque atrás da borda de corte dos dentes da lâmina
borda de corte dos dentes da
(ataque da parte superior) deve ser de 10º a 15º.
lâmina (ataque da parte
superior)
Ataque radial insuficiente dos
Use uma lâmina com ataque radial grande sobre os
dentes da lâmina (corte para
dentes.
ataque da placa da lâmina)
Lâmina sem fio/corte
Substitua a lâmina
Lâmina com tamanho ou
Use o tamanho de lâmina e a seleção de dentes
número de dentes incorreto
recomendados.
PMS da lâmina muito elevadas Reduza as rpm ou o tamanho da lâmina.
Mal alinhamento da lâmina ou
Verifique se a lâmina da serra e a barreira estão
da barreira
adequadamente alinhadas
3 – OUTROS MÉTODOS DE CORTE
Este informativo fornece recomendações sobre:
? Equipamento
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? Procedimentos
? Lista de Problemas, Causas e Soluções.
? Informações sobre Segurança
EQUIPAMENTO
Normalmente, a chapa acrílica extrudada é cortada usando-se serra circular de bancada ou
painel. Estas serras são recomendadas, porque elas produzem vibração mínima durante o
corte. Porém, dependendo do formato do corte e do equipamento disponível, pode ser
necessário usar outros tipos de equipamentos ou técnicas de corte. Os outros métodos de
corte incluem o uso de um estilete, Cortador Fletcher®, serra tico-tico, serra vaivém, serra
circular manual e laser.
Arraste sempre o estilete ao longo de uma borda reta.
PROCEDIMENTOS
Certifique-se de seguir as recomendações de segurança do fabricante para os
equipamentos e materiais usados com a chapa acrílica extrudada.
Riscando e Quebrando
Este método é útil para cortes rápidos, retos e curtos em chapas únicas com menos de 3
mm de espessura.
Coloque a chapa com o filme de proteção sobre uma superfície plana e marque a linha a ser
cortada. Use uma margem reta firmemente presa no lugar para guiar o estilete ao longo da
linha. Risque a chapa várias vezes com pressão firme e uniforme ao longo da mesma linha.
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Depois de cortar com o estilete, quebre a chapa sobre a borda de uma mesa.
Em seguida, posicione a chapa de modo que a linha traçada pelo estilete esteja logo depois
da borda da superfície de trabalho. Enquanto segura a chapa firmemente no lugar, sobre a
superfície de trabalho próxima à linha riscada, aplique pressão firme para baixo. Isto fará
com que a chapa se quebre ao longo da linha riscada.
Embora estes sistemas tenham sido projetados especificamente para preencher as
necessidades de lojas de molduras de quadros, eles podem ser usados para cortes retos
em chapas únicas com tamanho até 1,22 x 2,44 m e espessura de ate 6mm.
Prenda firmemente a chapa à mesa antes de cortar com a serra tico-tico.
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Use uma tira segura com braçadeira como guia para a serra.
Seleção da Lâmina
Ao usar uma serra tico-tico, serra vaivém ou serra de faixa, as lâminas com 7-14 tpi (dentes
por polegada) geralmente são aceitáveis para todos os propósitos de corte. O espaçamento
correta dos dentes é ditado pela espessura da chapa que está sendo cortada, bem como
pela qualidade desejada do corte.
Em geral, uma lâmina deve ser selecionada de modo que no mínimo dois dentes estejam
engrenados na chapa durante o corte. Isto significa que, para uma chapa de 1/8 “(3 mm) de
espessura, uma lâmina com 16 tpi é um bom ponto inicial, enquanto que para uma chapa
com 1/4”(6 mm) de espessura, uma lâmina com 8 tpi pode ser melhor.
Se ocorrer fragmentação ou houver necessidade de um acabamento melhor, tente uma
lâmina com mais dentes por polegada. Se ocorrer derretimento, tente uma lâmina com
menos dentes por polegada. O derretimento também será causado por lâminas mal afiadas;
assim, certifique-se de que a lâmina esteja afiada. Nunca use uma lâmina que foi usada
para outros materiais, como madeira ou alumínio. Estes materiais tirarão o corte da lâmina a
ponto de ela não poder ser usada com sucesso para a chapa acrílica.
Cortando com a serra tico-tico
Este método é útil para cortes envolvendo uma mudança de direção freqüente. A lâmina
deve ter um projeto de raspadeira mecânica. É necessário apoio adequado para minimizar a
vibração da lâmina, o que pode quebrar ou rachar a chapa.
Uma tábua reta presa à chapa próxima à linha de corte pode ser usada como guia para a
serra e para ajudar a reduzir a vibração. Ventile ar comprimido na lâmina para remover as
rebarbas e para resfriar a lâmina.
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Cortando com a serra vaivém
As serras vaivém devem ser usadas somente para cortes internos ou para desenhos
elaborados. A lâmina deve conter alguns ajustes para ataque. Use uma freqüência de
alimentação rápida e uniforme. Devido ao curso de corte ser curto, a lâmina se aquece
rapidamente e tende a amolecer e fundira chapa.
A maioria das serras vaivém tem uma pequena ventoinha acoplada ao guia da serra. Este
jato de ar ajudará a esfriar a lâmina e evitar que a chapa se funda. Você também pode usar
um óleo fluído refrigerante ou água.
Cortando com a serra de faixa
As serras de faixa freqüentemente são usadas para cortar seções curvas ou partes de
enfeites termomodeladas. Uma boa qualidade de corte (fragmentação e derretimento
mínimos) pode ser obtida com uma lâmina com 1/2 “(12.7 mm) de extensão. Este tipo de
lâmina é suficiente para cortar raios com tamanho mínimo de 3”(76 mm). Se for necessário
um raio menor de corte, a largura da lâmina deve ser reduzida para 1/4 “(6 mm). É
recomendada a velocidade da lâmina de 2500-4000 polegadas de superfície por minuto
(760-1200 m/min). Em geral, quanto mais espesso o material, mais lenta será a velocidade
da lâmina. O uso de uma tábua presa à chapa ajudará a minimizar as vibrações, arranhões
e quebras.
Cortando com serra circular elétrica e manual
As serras circulares elétricas e manuais podem ser usadas para fazer cortes retos, se a
chapa for presa seguramente à superfície de trabalho, minimizando a vibração. As lâminas
recomendadas para as serras circulares de bancada (ponta de metal duro, projeto de dentes
triplos com um ângulo de saída levemente positivo) produzirão melhores resultados. As
especificações do projeto da lâmina podem ser encontradas no Informativo Técnico ––
“Corte de Linha Reta com Serras Circulares”. Um guia (como uma tábua presa no topo da
chapa) reduzirá a vibração e assegurará um corte reto.
Cortando com laser
A tecnologia do laser está sendo rapidamente aceita pela indústria para cortar, soldar,
perfurar, riscar e estampar plásticos com rapidez e precisão.
Os lasers de CO2 concentram uma grande quantidade de energia de luz sobre uma área
muito pequena, o que é extremamente efetivo para cortar formatos complexos na chapa de
acrílico. O feixe de luz do laser produz um corte estreito no acrílico, permitindo o mínimo de
desperdício. Os lasers de CO2 vaporizam o acrílico à medida que eles avançam, resultando
em uma borda limpa e polida, porém com níveis elevados de estresse. Dependendo da
aplicação, pode ser necessário minimizar a chance de fragmentação da chapa de acrílico
temperada após o corte a laser. Para informações mais detalhadas sobre o corte a laser da
chapa acrílica, veja o Informativo Técnico –– “Trabalhando com Laser”.
Recozimento
Se os estresses da chapa causados pelos cortes forem extremamente elevados, ocorrerão
fissuras (rachaduras finas e visíveis, que aparecem na chapa com o tempo) nas junções,
curvas, buracos perfurados e outras áreas de fabricação. Para eliminar a possibilidade do
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aparecimento de fissuras, a chapa fabricada deve ser recozida. O processo de recozimento
é um procedimento de aquecimento simples, que alivia os estresses sem mudar o formato
da chapa fabricada e geralmente aumentando a resistência da chapa.
Para recozer a chapa após a fabricação:
1. Pré-aqueça o forno a 80ºC.
2. Remova toda o filme de proteção da chapa.
3. Coloque a chapa fabricada no forno e aqueça-a por 1 hora para cada milímetro de
espessura da chapa (Exemplo: aqueça uma chapa de 3 mm por 3 horas).
Tempo de aquecimento mínimo = 2 horas para uma chapa com 2 mm de espessura ou
menos.
4. Desligue o forno e deixe a chapa esfriar lentamente (para mais detalhes, veja o
Informativo Técnico –Recozimento).
LISTA DE PROBLEMAS, CAUSAS E SOLUÇÕES
Problema
Causa
Solução
Aumente a freqüência de alimentação.
Bordas derretidas
Superaquecimento
Use um refrigerante, como ar ou água.
Afie a lâmina.
Aumente a freqüência de alimentação.
Rachadura na
parte acabada
Estresses excessivos
Use um refrigerante, como ar ou água.
Afie a lâmina.
Recoza as peças.
Fragmentação
excessiva
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Vibração
Lâmina errada
Prenda o material.
Use um guia.
Use uma lâmina com mais tpi.
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4 – FURAÇÃO
Este informativo fornece recomendações sobre:
? Equipamento
? Procedimentos
? Lista de Problemas, Causas e Soluções
? Informações sobre Segurança
EQUIPAMENTO
Furadeira
É aceitável qualquer equipamento elétrico comercialmente disponível. Isto inclui furadeiras
manuais, furadeiras de coluna ou bancada, tornos, cursores CNC, etc.
Brocas
Vários fabricantes oferecem brocas especialmente projetadas para acrílico. As brocas
geralmente são feitas de aço de alta velocidade (HSS), cobalto, HSS com pontas de metal
duro ou metal duro. As brocas de aço de alta velocidade para trabalho em metal podem ser
usadas com algumas modificações.
As brocas padrão para trabalho em metal são projetadas para cortar agressivamente o
material. Se forem usadas no acrílico sem modificação, estas brocas irão causar
fragmentação e outros danos ao acrílico. Estas brocas devem ser reafiadas a fim de
perfurarem o acrílico, ao invés de cortarem o material e sem prenderem a ele. Há três
pontos a serem considerados ao modificar as brocas padrão para trabalho em metal, para
que possam trabalhar o acrílico.
1. Os ângulos das pontas das brocas padrão geralmente são de 118º - 130º. Este ângulo da
ponta deve ser corrigido para 60º -90º. Isto permitirá que a broca entre e saia facilmente
sem quebrar. Os ângulos maiores geralmente causam quebra e arrombam à medida que
a broca sai da chapa. Para a maioria das operações de perfuração da chapa acrílica
extrudada devem ser usadas brocas com ângulo da ponta de 90º. Uma broca com um
ângulo de 90º gerará rebarbas menores, que são mais fáceis de serem retiradas,
reduzindo a fusão e melhorará a qualidade do furo. Deve ser tomado cuidado nos pontos
de entrada e saída. Geralmente, também são usadas as brocas com ângulos de 60º,
especialmente para furos com diâmetros de 13mm ou maiores.
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2. A borda de corte deve ser “achatada” para um ângulo de ataque de 0-4º. Esta borda de
corte riscará o acrílico e não se prenderá a ele.
3. A superfície atrás da borda de corte deve ser modificada para ângulos de ataque de 12º 15º. Este alívio posterior reduz o contato metal/acrílico e o calor produzido. Esta
modificação é padrão na maioria das brocas de alta qualidade.
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A geometria da broca afeta a qualidade dos furos realizados, visto que ela afeta o tamanho
da rebarba e a sua saída. As brocas com diâmetros maiores e as brocas com ângulos de
ponta menores produzem rebarbas maiores. Se a profundidade (H) do furo for menor que o
diâmetro (D) da broca, as grandes rebarbas serão facilmente ejetadas. À medida que a
profundidade do buraco aumenta, isto é, H maior que D, as rebarbas maiores se tornam
mais difíceis de serem ejetadas, por causa da saída estreita entre a broca e as paredes do
furo. O aumento do ângulo da ponta da broca diminui o tamanho das rebarbas geradas,
facilitando a sua ejeção. Porém, como mencionado acima, se o ângulo da ponta for muito
grande, maior que 90º, pode haver problema de retenção da broca quando ela sair.
O ângulo da hélice da broca é o ângulo entre a borda de corte e uma linha vertical ao longo
do centro da broca. As brocas com ângulo de hélice moderado ajudam na saída da rebarba
e são recomendadas para perfuração de acrílicos. Os ângulos de hélice pequenos
interferem na saída da rebarba, aumentando a fusão. Os ângulos de hélice muito grandes
podem causar rachaduras ao redor das bordas do furo. Tipicamente, é recomendado um
ângulo de hélice de 15º - 30º.
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PROCEDIMENTOS
Certifique-se de obedecer as recomendações de segurança do fabricante para os
equipamentos e materiais usados com a chapa acrílica extrudada.
Ao perfurar a chapa acrílica extrudada, é gerado calor devido à liberação próxima entre a
broca e as paredes do buraco e por causa da dificuldade de saída da rebarba. Como
mencionado acima a saída da rebarba se torna mais difícil à medida que o furo se torna
mais profundo. A fricção entre a broca e o material também aumenta, por causa da
condutividade térmica relativamente baixa e do elevado coeficiente de expansão térmica do
acrílico, que faz com que o material se expanda. Estes fatores, se não forem levados em
consideração, podem fazer com que o material se funde e cole, fornecendo um furo de baixa
qualidade. Portanto, é essencial reduzir o calor gerado e ter saída rápida das rebarbas.
A peça de trabalho deve ser firmemente presa à mesa de trabalho. É melhor apoiar a peça
que está sendo cortada, outra chapa termoplástica ou prancha de fibra de densidade média
(MDF), de modo que a broca continuará dentro do material sólido à medida que ela penetra
a superfície da base. Use uma freqüência de alimentação baixa ao iniciar a perfuração, para
permitir que a broca entre no material, e também use a freqüência de alimentação baixa
quando a broca sair da superfície da base, para prevenira fragmentação.
Condições de Perfuração Sugeridas
As condições apropriadas para perfuração são uma combinação da velocidade de rotação
da broca(RPM) e a freqüência de alimentação (IPM). Dois parâmetros geralmente são
empregados para determinar isto:
PMS (polegadas de superfície por minuto) – a velocidade na qual a borda de corte da
broca atinge o material.
IPR (polegadas por revolução) – a quantidade de material que está sendo removida
por revolução da broca, também referida como carga de rebarba.
A PMS e a IPR não podem ser diretamente ajustadas em equipamento de perfuração
manual. Porém, os dados da PMS e da IPR podem ser usados para determinar os ajustes
apropriados para a velocidade de rotação da broca em RPM (revoluções por minuto) e
freqüência de alimentação em IPM (polegadas por minuto). Se forem conhecidas a PMS e a
IPR recomendadas, então os ajustes podem ser determinados usando-se as seguintes
equações:
RPM = 3.92 x PMS
D
IPM = IPR x RPM
Para a perfuração do acrílico, os valores da PMS e IPR recomendados são fornecidos na
tabela 1 abaixo:
Tabela 1 – Valores Recomendados para a PMS e IPR
Diâmetro da
broca (pol.)
1/16 (1,6 mm)
1/8 (3,2 mm)
¼ (6,3 mm)
3/8 (9,5 mm)
½ (12,7 mm)
¾ (19,0 mm)
> 1 (25,4 mm)
>: maior ou igual
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PMS
IPR
20-160
20-160
20-160
20-160
30-90
30-90
30-90
0.001
0.002
0.004
0.006
0.008
0.010
0.012-0.015
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Estes valores recomendados podem ser usados com as equações acima para determinar os
ajustes de perfuração. Alternativamente, podem ser usadas as figuras 1, 2 e 3 fornecidas a
seguir:
Figura 1 – Recomendações para a Velocidade da broca (RPM) para perfurar o acrílico (D =1,6– 9,5)
Máximo
Ótimo
Mínimo
Veloc da broca (RPM)
10000
1000
0.375
0.250
0.125
0.063
100
Diâmetro da broca (polegadas)
Figura 2 – Recomendações para a Velocidade da broca(RPM) para perfurar o acrílico (D =9,6–
25,4)
Máximo
Ótimo
Mínimo
Veloc da broca(RPM)
1000
500
25,4
19
12,7
9,6
100
Diâmetro da broca (polegadas)
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Figura 3 – Recomendações para a Freqüência de Alimentação (IPM) para perfurar o acrílico
Freqüência de Alimentação (IPM)
Máximo
Ótimo
Mínimo
12
10
8
6
4
2
0
1,6
3,2
6,35
12,7
19
25,4
Diâmetro da broca (polegadas)
Como indicado nos gráficos e tabela acima, são requeridas PMS menores para as brocas
maiores. Isto assegura uma perfuração uniforme, sem vibração, porque as brocas grandes
tenderão a capturar mais material. Como resultado, a freqüência de alimentação geralmente
deve ser diminuída, a fim de prevenir fragmentação e, conseqüentemente, a velocidade da
broca deve ser reduzida para prevenir fusão do acrílico.
Para H maior que D, deve-se perfurar em etapas e remover periodicamente a ponta do
material, para limpar as rebarbas.
PERFURAÇÃO MANUAL
As operações de perfuração manual devem ser realizadas em velocidades e freqüências de
alimentação mais baixas do que a perfuração automatizada ou CNC, levando-se em conta o
diâmetro da broca, a espessura do material e a capacidade de resfriamento durante a
perfuração. Adicionalmente, a perfuração em etapas deve ser empregada nos furos mais
profundos, para reduzir a fusão.
É difícil controlar precisamente a freqüência de alimentação nas operações de perfuração
manual. O acabamento do furo pode ser usado como um guia para as freqüências de
alimentações apropriadas, uma vez que a RPM correta tenha sido estabelecida. Se o
material fragmentar, a freqüência de alimentação está muito rápida e deve ser diminuída. Se
o material fundir, a freqüência de alimentação está muito lenta e deve ser aumentada.
FORMATO DAS REBARBAS
O formato das rebarbas geradas pela perfuração pode servir como um guia para as
condições de perfuração. As boas condições resultam em furos com superfícies uniformes,
com rebarbas contínuas e uniformes. Se as rebarbas estiverem esmagadas e o furo
irregular, a freqüência de alimentação está muito alta ou a RPM está muito baixa. As
rebarbas que estão fundidas e os furos que mostram bordas fundidas indicam que a
freqüência de alimentação está muito baixa ou que a RPM está muito alta.
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Resfriamento
O Resfriamento com ar ou líquidos devem ser usados sempre que possível. O Resfriamento
reduzem o calor gerado e, portanto, melhoram a qualidade do furo. Em certas profundidades
e tamanhos de furos, o resfriamento é necessário para prevenir a fusão. Como regra geral, o
resfriamento deve ser usado quando a profundidade do furo (H) exceder o diâmetro da
broca (D). O Resfriamento também devem ser usados para furos maiores ou iguais a 1/2" de
diâmetro (D > 1/2").
As pistolas de ar frio fornecem bom resfriamento e geralmente são melhores de usar do que
os líquidos refrigerantes. Porém, os líquidos refrigerantes fornecem mais resfriamento, visto
que o líquido pode penetrar no furo à medida que broca atravessa o material, resultando em
furos mais bem acabados. Água, querosene, óleos minerais e outros solventes compatíveis
podem ser usados.
Remoção de Rebarba e Escarear
Os furos que podem ser sujeitados a forças de parafusos ou rebites devem ser rebarbados
com um escareador. Os escareadores sem estria trabalham bem para o escareamento de
furos na chapa acrílica. Se não houver disponibilidade de um escareador, use uma broca
com diâmetro maior do que o furo, e desbaste a borda áspera do lado da saída do furo (lado
onde à broca sai da chapa).
FURAÇÃO EM SÉRIE
A furação em série é um caso especial onde máquinas automatizadas perfuram centenas de
minúsculos furos a uma velocidade muito alta. São necessárias brocas especialmente
projetadas. As recomendações de freqüência de alimentação e RPM são fornecidas nas
figuras 4 e 5:
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Figura 4 – Recomendações para a Velocidade da broca (RPM) para furação em série
Velocidade da broca
120000
100000
80000
60000
4000
2000
5,80
5.30
5,00
4,50
4,00
3,80
3,30
2,80
2,00
1,75
1,25
1,00
0,75
0,50
0,25
000
0
Diâmetro da broca (mm)
Figura 5 – Recomendações para a Velocidade de Alimentação (IPM) para furação em série
200
180
Veloci. Da broca(RPM)
160
140
120
100
80
60
40
5,80
5,30
5,00
4,50
4,00
3,80
3,30
2,80
2,00
1,75
1,25
1,00
0,75
0,50
0,25
0
0
20
Diâmetro da broca (mm)
FAZENDO FUROS GRANDES
Para fazer um furo na chapa acrílica extrudada maior que 25,4 mm, pode ser usado um
cortador circular. A ponta do cortador também deve ser modificada para se adequar às
propriedades do acrílico. A ponta deve arranhar o acrílico e não arrancá-lo. Para um bom
corte com cortadores circulares, considere as seguintes recomendações:
? A haste do cortador e a ferramenta de corte devem ser adequadamente fixados. A
ferramenta de corte deve se estender somente o suficiente para atingir a profundidade de
corte desejada.
? A chapa acrílica extrudada deve estar adequadamente apoiada e fixada para prevenir o
envergamento ou a vibração durante a operação de corte. O material deve ser colocado
tão próximo da haste do cortador quanto possível, para reduzir a distância que o cortador
tem que percorrer.
? É recomendada a velocidade do fuso de 400-600 rpm.
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? A freqüência de alimentação lenta e constante é muito importante para se obter um furo
uniforme e limpo. Quando o furo foi terminado, desligue o cortador sem removê-lo, a fim
de prevenir quaisquer trincas ou rebarbas do furo durante a saída da ferramenta.
Também é recomendado borrifar água levemente para manter o resfriamento do cortador e
do acrílico e também para agir como um lubrificante do corte.
AVISO: o cortador circular somente deve ser usado, em uma furadeira de coluna ou
bancada com a chapa de acrílico seguramente fixada à mesa da máquina. A furadeira
fornece pressão uniforme e o posicionamento constante é essencial para perfurar com
segurança furos de qualidade. Nunca tente usar um cortador circular com uma furadeira
elétrica manual.
LISTA DE PROBLEMAS, CAUSAS E SOLUÇÕES
Problema
Fragmentação
Derretimento
Furo irregular
Causa
Vibração da chapa
Ângulo de ataque da broca
muito grande
A freqüência de alimentação é
muito rápida
Vibração da broca
Freqüência de alimentação
muito lenta
RPMs muito altas
Produção de rebarbas muito
grande
Refrigeração insuficiente
Ângulo de saída muito pequeno
(sem alívio posterior suficiente)
A broca não está furando
A broca está empenada
O mandril está gasto
Solução
Prenda firmemente a chapa e use um apoio sólido.
O ângulo deve ser de 0º a 4º.
Diminua a freqüência de alimentação.
Substitua a broca ou o mandril.
Aumente a freqüência de alimentação.
Reduza as RPMs.
Limpe as rebarbas. Aumente o ângulo de inclinação da
broca.
Aumente o suprimento de refrigerante (água).
Afie novamente a broca para um ângulo de saída de 12º
a 15º.
Afie novamente a broca.
Substitua a broca.
Substitua o mandril.
I
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5 – FRESAGEM
Este informativo fornece recomendações sobre:
? Equipamento
? Procedimentos
? Lista de Problemas, Causas e Soluções
? Informações sobre Segurança
EQUIPAMENTO
Fresadora de Alimentação Manual
Existem muitos tipos aceitáveis de fresadoras comercialmente disponíveis. Estes incluem as
fresadora manuais, fresadora de bancada, fresadora de pinos e tupias. A fresadora deve ter
no mínino 1 HP a uma velocidade livre de 20.000 RPM.
Fresadora CNC (Controle Numérico Computadorizado)
As máquinas com CNC são disponibilizadas por vários fabricantes para a produção de
grandes volumes. Hoje em dia, há muitas empresas fabricando fresadora com CNC para
indústrias que fabricam produtos de madeira, metal e plástico. Como resultado, há uma
variedade de máquinas disponíveis que se ajustam aos requisitos necessários.
As fresadoras para produção leve, para processamento de uma única chapa fina (3,0),
geralmente possuem motor com 1 a 3 HP. As fresadoras para produção média, como
aqueles vistos na indústria de sinalização, usam motor com 4 a 7 HP. As fresadoras para
grandes volumes e com múltiplas cabeças têm motor variando de 7 a 20 HP.
Há três projetos básicos de máquinas:
As máquinas do tipo guindaste móvel têm um cabeçote suspenso que suportam uma ou
mais cabeças de fresagem ou mandris motorizados sobre uma coluna. A coluna pode ser
programada para mover-se ao longo da guia do guindaste tanto horizontal como
verticalmente. A própria guia move-se sobre dois suportes verticais para se mover ao longo
de conjuntos de trilhos paralelos em ambos os lados de uma mesa de trabalho estacionária.
Isto facilita um terceiro eixo de movimento.
As máquinas de ponte estacionária são similares às máquinas do tipo guindaste móvel,
exceto pelo fato de a ponte ser estacionária. Um terceiro eixo de movimento é facilitado por
uma mesa de trabalho que pode se mover em um plano horizontal perpendicular à ponte
estacionária.
Os centros de usinagem se originam na indústria de ferramentas. Eles oferecem maior
precisão e comumente são usados para a produção de peças pequenas. Tipicamente, estas
máquinas possuem mesas de trabalho menores do que as máquinas de ponte estacionária
ou de guindaste móvel e possuem um preço maior correspondente à sua precisão e
versatilidade.
Todos os tipos de máquinas com CNC são disponibilizados com hardware e software para
facilitar a operação em eixos de 2”1/2, 3, 4 e 5. Existem máquinas projetadas para qualquer
requisitos, desde a fabricação de pequenos protótipos até a produção de grandes escalas.
As máquinas com CNC podem produzir ciclos repetitivos de produção, usando uma ou duas
mesas. Elas também são disponibilizadas com múltiplas cabeças ou mandris de modo que
várias peças podem ser produzidas ao mesmo tempo. São disponibilizadas opções como
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torres pequenas e mandris para troca de ferramenta, para facilitar a troca de ferramentas
sem parar a máquina. As máquinas com CNC podem ser ajustadas para operações semiautomáticas ou totalmente automáticas, que incorporam trocadores de pallet e equipamento
automatizado de alimentação e retirada dos mesmos.
Se a demanda da produção justificar, a fresadora com CNC é um dos melhores modos para
aumentar a produtividade, bem como assegurar a repetibilidade e qualidade.
Fresas
As fresas podem ser feitas de aço de alta velocidade (HSS), com ponta de metal duro, ou
com ponta de diamante. Elas podem ser uma única peça, peças múltiplas, guiadas por
mancal, de corte reto, modelagem ou brocas especializadas.
D1 = diâmetro de corte
D2 = diâmetro da haste
L1 = comprimento total
L3 = comprimento do corte
H = ângulo da hélice
R = raio da borda
As fresas para trabalhar o acrílico podem conter de uma a três ranhuras. Geralmente são
usadas brocas com uma ou duas ranhuras. Ao usar brocas de metal duro, o comprimento da
borda de corte não deve exceder três vezes o diâmetro da ferramenta ou um razão de 3:1.
Com o uso apropriado da tecnologia de fresa de metal duro, esta razão pode ser aumentada
para 4,5:1. O diâmetro da haste deve sempre ser igual ou maior ao diâmetro do mandril. O
comprimento da haste deve ser longo o suficiente, de modo que a borda de corte inteira seja
utilizável. As brocas devem ser montadas em um mandril e ajustadas para permitir um apoio
máximo da ferramenta e ataque da ranhura para facilitar a ejeção de rebarbas.
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37
Plug de
apoio
Deformação
do mandril
Folga
Folga
sobrepon
do
Para as fresadoras manuais, geralmente são recomendadas fresas retas de duas ranhuras.
Para as fresadoras de mesa, fresadora de guia e tupias , podem ser usadas fresas com uma
ou duas ranhuras. As fresas retas com uma ranhura fornecerão bons resultados nos
entalhes de contornos. As fresas espirais com uma ou duas ranhuras produzirão melhores
resultados para cortar encaixes ou canais, visto que a configuração em espiral ajudará na
remoção de rebarbas. As geometrias em “O”ou “V”das ranhuras trabalham bem.
Ao processar o acrílico usando a fresadora com CNC, as fresas espirais com ranhura em
“O”, de metal duro, produzirão os melhores resultados. Elas estão disponíveis em uma, duas
ou três ranhuras. Os tamanhos comuns são com diâmetros de 3,2 a 12,7 mm. Estas fresas
são menos susceptíveis à fricção e a formação de calor, porque o projeto de ranhura em “O”
permite que as rebarbas se enrolem naturalmente a medida que elas são formadas isto
facilita uma melhor saída das rebarbas da área de corte. Em aplicações de menor demanda,
as fresas com geometria da ranhura em “V”também podem ser usadas com sucesso.
Em geral, são recomendadas as fresas em espiral, porque elas puxam as rebarbas para
cima e para fora do caminho, reduzindo a formação de calor pela fricção. O aumento do
número de ranhuras na fresa geralmente resultará em um acabamento de melhor qualidade
nas bordas da superfície entalhada. Porém, o custo da ferramenta também aumenta com o
número de ranhuras da fresa.
As ferramentas com um único cortador; de face chata geralmente são empregadas para
aplicações de gravação. Estas incluem cortes de perfil, cortes paralelos e cortes Braille. Ao
gravar letras com gravura maior que 1,5mm, outros tipos de fresas podem ser necessários
para fornecer o acabamento desejado no lado de dentro da letra, incluindo fresas em “V”,
superfícies com base de borda dupla, etc...
Manutenção da Ferramenta
As fresas devem ser mantidas afiadas, caso contrário, ocorrerá fragmentação e superaquecimento. Ambos causam estresse na chapa.
PROCEDIMENTO
Certifique-se de seguir as recomendações de segurança do fabricante dos equipamentos e
dos materiais utilizados com a chapa acrílica extrudada.
Segurança
Ao usar fresadoras, use sempre máscaras de proteção e óculos de segurança. A proteção
dos ouvidos é recomendada para períodos extensos de trabalho. Se não for usado um
sistema a vácuo, um respirador ou máscara oferecerá proteção contra as partículas de
poeira.
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Fresagem Manual
A peça protótipo e de substituição podem ser produzidas usando-se uma fresadora manual.
A fresadora é guiada ao redor de um gabarito de molde para pré-corte, que é fixado à chapa
acrílica. O gabarito é tipicamente preso à chapa, por fita adesiva dupla-face ou a vácuo.
Também podem ser usados prendedores para segurar o gabarito e movê-lo, quando
necessário. Os gabaritos podem ser feitos de madeira compensada, fibra de vidro ou
plástico rígido. A fresadora manual pode ser guiada ao redor do padrão de vários modos.
Usando uma fresadora com base e gabarito
Usando um entalhador com guia de gabarito e gabarito
Usando um entalhador com mancal piloto e gabarito
Fresagem Circular
Podem ser realizados círculos de vários diâmetros com um acessório de corte consistindo
de uma fresa fixa e uma mesa rotatória com deslizamento ajustável. A mesa ajustável é
montada em haste e coluna deslizante. Isto pode ser ajustado para distâncias do centro
variáveis. A chapa é presa sobre a mesa rotatória com vácuo. Uma vez ajustada, a chapa é
movida em direção ao cortador e girada a 360º para a realização do círculo. Este método
permite um trabalho rápido e também o ajuste do tamanho Ele também pode ser adaptado
para máquinas com outros formatos. Os círculos também podem ser cortados usando-se um
entalhador manual e gabaritos circulares.
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Fresagem com Pino / Fresagem de Topo
As fresadoras de pinos são muito versáteis e utilizam uma coluna horizontal para apoiar
pneumaticamente um pino guia ativado. Este pino é ajustado diretamente sobre um pino,
que mantém a fresa embaixo da mesa de trabalho. Tanto o pino como a fresa é alimentada
com uma parada pré-estabelecida e são ativados por um pedal. O gabarito é preso ao
material. Um operador orienta o gabarito ao longo da mesa pelo pino, guiando a borda
superior do gabarito ao longo do pino. Visto que o gabarito faz um giro de 360º ao redor do
pino, a fresa do entalhador rotatório corta o material abaixo do gabarito. O material
geralmente é fixado ao gabarito por meio de fita dupla-face ou a vácuo.
Fresagem de Contorno
As fresadoras de pino também podem ser usadas para múltiplas peças, a fabricação de
peças contornadas. Para conseguir isto, deve ser usado um dispositivo de vaivém. O padrão
desejado é cortado na base do contorno, para combinar com a parada pré-ajustada abaixo
da mesa de trabalho. Várias peças do material são presas umas as outras. Então, a
ferramenta de corte é guiada por uma série de paradas de pino ajustadas abaixo da mesa
de trabalho. Estes pinos controlam a profundidade de corte da fresa do entalhador, O
processo não corta em todas as direções da chapa. O material é separado somente após o
corte final. Este processo de corte múltiplo permite o corte de padrões contornados.
Gravação
O trabalho na chapa acrílica extrudada usando fresas de gravação requer velocidade da
fresa (RPM), freqüência de alimentação (IPM) e profundidade do corte corretas. A
capacidade de remover as rebarbas e manter a chapa resfriada enquanto corta é a
consideração chave ao gravar. As velocidades devem ser ajustadas de 9.000 a 10.000 RPM
e as freqüências de alimentação de 55 a 65 IPM. Em geral, as cargas de rebarba (IPT) de
0,08 a 0,16 dente devem ser usadas para aplicações de gravação (consulte a seção de
Terminologia da Operação e Fórmulas para mais detalhes). As máquinas variarão em
desempenho, de modo que esta informação somente deve ser usada como uma referência
inicial.
Fresagem com CNC – Caracterização da Máquina
A fim de otimizar o trabalho em um entalhador com CNC, há vários pontos-chave a serem
considerados. O primeiro é o tipo e a condição da máquina. Isto inclui a integridade da fresa,
a seleção e a condição dos mandris, a mesa da máquina e a fixação. A qualidade do
equipamento e da fixação que está sendo usada terá um impacto significativo sobre a
freqüência na qual as peças podem ser processadas e sobre a qualidade das partes
acabadas.
A fixação de uma peça mudará com o projeto e o tamanho da peça. O modo mais comum
de prender um material sobre uma mesa de fresagem com CNC é usar vácuo ou uma
prancha MDF, que pode ser maquinada ou prensada para facilitar a fixação da peça. Os
dois tipos comumente usados são: Prancha Convencional a Vácuo e Prancha Universal a
Vácuo.
A prancha Convencional a Vácuo é usada em conjunto com uma bomba de baixo volume,
vácuo elevado. Geralmente, as fixações são especialmente projetadas para as peças que
estão sendo produzidas e, portanto, são necessárias diferentes fixações para cada projeto
de peça. As fixações são feitas por entalhes na prancha para fornecer vácuo para a peça.
Uma gaxeta geralmente é presa à prancha dentro do contorno externo da parte, para ajudar
a manter um bom selamento de vácuo entre a peça e a prancha. Esse tipo de fixação
fornece a maior força de fixação da peça.
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A prancha Universal a Vácuo é usada em conjunto com uma bomba de volume elevado,
baixo vácuo, para fornecer vácuo através de uma estrutura vazada para toda a prancha. O
material na prancha será seguro no lugar uma vez que o vácuo seja ligado. A vantagem
desta prancha é que ela não requer entalhes para direcionar o vácuo ou gaxeta para
assegurar um bom selamento. Como resultado, uma única base de prancha pode ser usada
para muitos projetos diferentes de peças. Esta prancha não é recomendada para trabalho
com peças pequenas ou peças com superfícies ásperas.
Parâmetros de Processamento
Devem ser considerados os requisitos das peças e como elas causam impacto no
processamento. O conhecimento sobre a profundidade dos cortes a serem feitos, sobre o
raio interno mínimo requerido da peça acabada e sobre os requisitos de qualidade da borda
acabada, guiará a seleção da ferramenta e dos parâmetros de processamento.
A potência da máquina e a fixação do trabalho são dois fatores que afetam a quantidade de
material que pode ser removida durante cada golpe do cortador. Quando são necessários
múltiplos golpes, inicie com um cortador com diâmetro maior para remover o volume de
material. Mantenha um raio interno mínimo da peça, em consideração aos golpes
secundários e/ou de acabamento. Na maioria dos casos, dois cortadores são usados para
trabalhar as peças no formato desejado: um para desbastar e outro para dar acabamento.
Em alguns casos, podem ser necessários três cortadores para terminar a peça e conseguir
o acabamento de borda e o raio interno desejado.
Condições da Operação
Uma vez que os parâmetros de processamento tenham sido determinados, deve ser
considerado às condições de operação para a fresadora com CNC. Isto inclui ajustes da
velocidade da fresa e freqüência de alimentação da fresadora através do material. As
velocidades rotacionais de 16.000 a 18.000 (RPM) e as freqüências de alimentação de 100
a 300 por minuto (IPM) normalmente produzem os melhores resultados com fresas de
diâmetro de 0,3 - 9,5 e 12,7 mm.
Para fresas menores (1/8” e 3/16”), as velocidades rotacionais de 18.000 a 20.000 RPM,
com freqüências de alimentação de 100 a 200 IPM produzirão a melhor borda.
É importante notar que os sistemas de coleta de rebarba/pó, bem como os refrigerantes
como ar comprimido, refrigerantes mistos e a tecnologia de ar frio/vórtice reduzirão
satisfatoriamente a formação de calor e melhorarão a qualidade da borda, bem como
prolongarão a vida útil da ferramenta.
Direção da Trajetória
A direção de alimentação apropriada é essencial para um corte uniforme. As fresadora
giram no sentido horário quando vistos a partir da fresa. Isto também é referido como Corte
Destro. Se uma fresadora manual é alimentada com a chapa no sentido horário, as bordas
de corte da broca puxarão a broca para dentro do trabalho, tornando o controle quase
impossível. Este método de entalhe é sugerido como Corte Ascendente. O Corte
Ascendente deve somente ser usado em maquinas que têm fresas rígidas. O Corte
Ascendente melhorará o acabamento da superfície de trabalho e aumentará a vida útil da
ferramenta.
Nota: este tipo de trabalho somente pode ser feito com maquinário com CNC. O Corte
Ascendente não é recomendado para a maioria das aplicações de entalhe.
A direção da alimentação para os cortes externos deve ser anti-horária. Ao entalhar bordas
internas, a fresadora deve ser alimentada no sentido horário. Esta prática permitirá que o
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operador mantenha um controle apropriado da fresa e consiga uma borda uniforme. Este
método é sugerido como Corte Convencional.
Nota: o Corte Convencional é o método recomendado para a maioria das operações de
entalhe.
CORTE ASCENDENTE
CORTE
CONVENCIONAL
Deve ser tomado cuidado com as técnicas e programas de trabalho para conseguir o
acabamento desejado.
Vibração
É de suma importância que o equilíbrio da ferramenta, do mandril e da fresa seja mantido,
de modo que a vibração seja mínima. Mesmo as pequenas vibrações podem introduzir
estresse, que eventualmente resultará em rachaduras ou fraturas da chapa de acrílico
durante a fabricação ou uso. A manutenção das fresas e mandris é um fator-chave no
controle da vibração. A fresa e o mandril devem ser totalmente limpos toda vez que uma
broca for trocada.
Terminologia da Operação e Fórmulas
Borda de Corte – A borda guia do dente do cortador.
Ranhura – O espaço entre a parte de trás de um dente e a face do dente seguinte.
Eixo – A linha reta imaginária que forma a linha central longitudinal do cortador.
Ângulo de Hélice – O ângulo que é formado à medida que a borda de corte gira ao redor
do lado de fora da ferramenta. Ele é medido com relação ao eixo da ferramenta.
Haste – A parte do cortador que é mantida no mandril, a fim de dirigir a ferramenta.
Diâmetro – A dimensão cilíndrica externa mais larga da ferramenta de corte, medida na
borda de corte. O diâmetro do cortador normalmente é ditado pelo projeto da peça. A
consideração-chave é a remoção do material. Os passos iniciais de trabalho devem
empregar um diâmetro maior do cortador para desbastar a peça. As operações de corte
secundárias devem utilizar brocas que combinem o raio apropriado ou deixe a borda e o
acabamento de superfície pretendidos na chapa.
Velocidade – Espaço da Superfície por Minuto (SFM) é a velocidade real na qual a borda
de corte da ferramenta está golpeando o material. Ela é usada para determinar as
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revoluções RPM da fresa. Há duas fórmulas que relatam estes dois valores e levam em
consideração o diâmetro da broca da ferramenta:
SFM = 0.262 x diâmetro (polegadas) x RPM
RPM = 3.82 x SFM / Diâmetro (polegadas)
Para a maioria das operações, as RPMs comumente variam entre 10.000 a 20.000
Dependendo do diâmetro da broca, a velocidade pode ser baixa – 300 SFM - ou elevada 0 a
2400 SFM, embora seja mais comum de 500 a 1500 SFM. Isto mudará com base na
demanda da remoção de material e do acabamento da borda requerido. Este é o primeiro
dos três fatores que irão afetar o acabamento do material;
Carga de Rebarba – Polegadas por Dente (IPT) corresponde à quantidade de material
removida por cada dente do cortador cada vez que ele entra em contato com o material.
Uma carga de rebarba suficiente criará estabilidade entre o cortador e a peça de trabalho. A
carga de rebarba boa para a chapa acrílica é de 1,0 a 3,8 mm.
Freqüência de Alimentação – Polegadas por Minuto (IPM) é a distância que a ferramenta
de corte percorre ao longo da borda ou superfície do material que está sendo processado
em um minuto. A série apropriada da freqüência de alimentação pode ser determinada
considerando-se a carga de rebarba. Os parâmetros típicos da freqüência de alimentação
para a chapa acrílica extrudada variam de 100 a 300 IPM. Para estabelecer a freqüência de
alimentação conhecendo-se a carga de rebarba desejada, o número de bordas de corte na
broca e a RPM, use a seguinte fórmula:
IPM = IPT x No de dentes x RPM.
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LISTA DE PROBLEMAS, CAUSAS E SOLUÇÕES
Problema
Causa
Ferramenta sem fio
Solução
Substitua ou afie a ferramenta.
Velocidade muito lenta da broca Aumente a velocidade (RPM).
Bordas
rebarbadas
Freqüência de alimentação
muito rápida
Reduza a freqüência de alimentação (IPM)
Vibração
Fixe seguramente.
Verifique a fixação.
Rigidez
Montagem inadequada.
Dano no cortador
Melhore o armazenamento e o manuseio. Os cortadores
não devem ser colocados sem proteção em gavetas.
Mandris defeituosos ou gastos
Substitua-os.
Mancal gasto
Substitua-o quando o trabalho da ferramenta exceder
0.001-0.002 polegadas.
Verifique se esta presa.
Rigidez
Verifique a máquina quanto ao uso.
Use a ferramenta de corte mais curta possível.
Trepidação
Bordas
derretidas
Velocidade muito rápida da
broca
Carga de rebarba muito alta
Diminua a alimentação (IPR).
Fixação
Verifique a movimentação da peça.
Ferramenta sem fio.
Velocidade muita lenta de
alimentação
Carga de rebarba muito baixa
Sem resfriamento
Velocidade da broca muito alta.
Substitua ou afie a ferramenta.
Aumente a freqüência de alimentação (IPM).
Acrílico derretido
ou rebarbas de
Ferramenta de acabamento
acrílico presa na
broca
Muitas ranhuras na broca
Rebarbas
amontoadas
Corte afundado
Profundidade do corte muito
grande
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Diminua a velocidade (RPM).
Aumente a alimentação (IPT).
Adicione resfriamento a ar ou misto de água.
Diminua a velocidade (RPM).
As ferramentas para acabamento permitem que o
material venha aderir à borda de corte. Use uma broca
com ranhura polida.
Certifique-se de que o espaço das ranhuras é adequado.
Use somente uma ou duas ranhuras.
Use broca espiral com duas ranhuras.
Ângulo de hélice incorreto.
Faça múltiplos golpes.
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Problema
Causa
Comprimento da ferramenta
excedido
Quebra da
ferramenta
Rigidez
Cortador mal alinhado no
mandril
Mandril defeituoso ou gasto
Mancal gasto
Ferramenta
quente
Ferramenta sem fio.
Mandril frouxo
Metal duro
fragmentado
Deflexão
Carga de rebarba incorreta
desgaste de uso
prematuro
Calor em excesso
Liga da ferramenta
Refrigerante
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Solução
Reduza a freqüência de alimentação.
Reduza o comprimento da borda de corte.
Aumente o diâmetro do cortador.
Reduza a profundidade do corte.
Verifique a deflexão da máquina e da peça.
Assegure que a ferramenta esteja totalmente encaixada
no mandril.
Use uma broca com diâmetro maior.
Use brocas mais curtas.
Alinhe o cortador.
Substitua-o.
Substitua quando o trabalho da ferramenta exceder .001.002 polegadas.
Afie ou substitua a ferramenta.
Aperte a haste no mandril.
Assegure-se que a haste esteja totalmente encaixada no
mandril.
Use uma ferramenta com diâmetro maior.
Aumente o número de ranhuras.
Reduza a freqüência de alimentação.
Aumente a carga de rebarba (reduza a velocidade da
broca ou aumente a freqüência de alimentação).
Use uma liga mais resistente (metal duro).
Se for usado refrigerante, ele deve ser limpo e de alta
qualidade. Use pistola de ar frio ou ar comprimido.
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6 – ACABAMENTO DA BORDA E DA SUPERFÍCIE
Este informativo fornece recomendações sobre:
??Procedimentos
??Fornecedores de equipamentos e materiais
??Informações sobre segurança
PROCEDIMENTOS
Certifique-se de seguir as recomendações de segurança do fabricante dos equipamentos e
materiais usados com a chapa acrílica extrudada.
Tipo de Acabamento
Acabamento
Alto brilho
Cetim
Acabado
Alto-Médio brilho
Acabado e brilho médio
Método
Polimento
Método de Lixamento
Raspagem (somente as bordas)
Polimento com Chama (somente as bordas)
Máquinas de Acabamento das Bordas
Preparação
A quantidade de acabamento requerido para produzir uma borda uniforme e transparente
depende da qualidade da borda trabalhada. Uma ferramenta de corte afiada e
adequadamente projetada reduzirá a quantidade do trabalho de acabamento necessário. O
trabalho de acabamento também é reduzido quando é usado refrigeração líquida com a
ferramenta de corte, para prevenir a formação de calor excessivo.
Polimento de Bordas
O polimento cria uma borda mais bem acabada, porém requer mais preparação. Uma borda
bem usinada pode ser polida sem lixamento anterior. Porém, um corte a serra deve ser
lixado, modelado, fresado ou ser raspado à mão antes de poder ser polido. O polimento da
borda é mais bem feito com uma cabeça estacionária de polimento. Use lá de politriz extralimpa com diâmetro de 200 - 300 mm, com tiras enviesadas.
A qualidade do acabamento da borda depende da seleção dos compostos de polimento. O
uso de um composto de corte médio fornecerá um acabamento bastante bom em uma
operação. Para um polimento de alto brilho, é melhor primeiramente usar um composto de
corte rápido para remover todas as marcas do lixamento e, então, um composto de alto
brilho, para a operação final de polimento.
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Tenha cuidado para evitar a formação de calor excessivo ao polir as bordas. Muito calor
pode induzir estresse na chapa e eventualmente causar rachadura. Para reduzir ao mínimo
a quantidade de estresse, recoza a peça, se possível, após todos os passos da fabricação
terem sido completados (inclusive o polimento). Veja o Informativo Técnico – 12 –
“Recozimento”, para os procedimentos apropriados.
Polimento de Superfícies
Se as marcas de arranhões ou da máquina não forem muito profundas, a superfície pode
ser polida sem lixamento anterior. As luvas usadas para polimento da superfície podem ter
diâmetro de 38 - 51 mm. Elas são feitas de lã macia e alvejada para a operação inicial de
polimento e de flanela macia para o acabamento final.
Para a primeira operação de polimento, use um composto de polimento fino, dependendo da
profundidade dos arranhões.
Ao polir a superfície da chapa, a peça deve ser mantida em movimento o tempo todo. Não
use pressão excessiva, pois poderá resultar em amolecimento por superaquecimento.
Lixamento das Bordas
É aconselhado o lixamento úmido para acabamento do acrílico. Normalmente, são usadas
lixas d’água de 180 a 320 “com água abundante. Se for manual, use um bloco de lixamento
para manter as bordas uniformes. Deve ser aplicada apenas uma leve pressão ao lixar com
lixadeira elétricas, a fim de minimizar o calor da fricção, que pode causar adesão pelo
superaquecimento do acrílico. Siga os procedimentos para ”Polimento de Superfícies”.
Lixamento das Superfícies
Uma superfície arranhada não deve ser lixada, a menos que as imperfeições sejam muito
profundas para serem removidas somente pelo polimento. Se for requerido lixamento, é
recomendado o lixamento úmido. A aplicação de água torna possível produzir um
acabamento uniforme, porque pode ser usada uma lixa fina. Sem água, esta mesma lixa fina
pode saturar e superaquecer o acrílico.
Para arranhões muito profundos, uma lixa d’água de 240 ou 320 será suficiente para iniciar
o processo de lixamento. Depois de enxaguar, o primeiro passo deve ser seguido por lixa
d’água de 400 ou 600. Certifique-se de usar água em abundancia e enxaguar
freqüentemente a lixa. Com lixadeiras elétricas, deve ser aplicada apenas uma leve pressão
para reduzir a fricção. Siga os procedimentos para “Polimento de Superfícies” para um
acabamento superior.
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Raspando as Bordas
A técnica de polimento mais fácil é a raspagem. Um raspador pode ser qualquer pedaço de
metal com uma borda chata e afiada. Existem ferramentas especiais para raspagem
disponíveis no mercado. Seja qual for à ferramenta utilizada, ela deve ter uma borda
quadrada e afiada.
A raspagem manual é uma alternativa e ou lixamento para preparar as bordas para o
polimento. Usado juntamente com o polimento com chama, são conseguidas bordas de alto
brilho, porém sem a uniformidade das bordas lixadas e polidas.
Fixe o trabalho verticalmente. Inicie na parte de trás da borda com o raspador inclinado a
45º e arraste com velocidade e pressão uniformes para frente. Deve ser removida uma tira
uniforme. Siga o procedimento de polimento da borda para um acabamento superior.
Polimento das Bordas com Chama
O polimento com chama deve ser feito com um maçarico de soldagem de oxigêniohidrogênio. A chama deve ser azulada, quase invisível, com aproximadamente 75 mm de
comprimento e estreita. Segure o maçarico no ângulo mostrado e arraste a chama ao longo
da borda da chapa. A prática ajudará a estimar a velocidade e a distância. Se a primeira
passada não produzir uma borda totalmente polida, deixe a peça esfriar e, então, tente
novamente.
O aquecimento súbito da chapa, no polimento com chama, induz um alto grau de estresse
dentro dela.
Polimento com chama
Após o polimento com chama, recoza a peça. Isto diminuirá a quantidade de estresse e
reduzirá ou prevenirá as rachaduras com o tempo. Veja o Informativo Técnico – Capítulo 12
– “Recozimento”, para os procedimentos apropriados.
Acabamento das Bordas com Máquinas
As máquinas comercialmente disponíveis para polimento das bordas oferecem um método
rápido de obter bordas uniformes sem lixar ou recortar. Os acabamentos variam desde
bordas uniformes com leves marcas das máquinas, até bordas uniformes, quase polidas,
dependendo do projeto de máquina e das ferramentas de corte utilizadas. As máquinas para
acabamento das bordas são ideais para colagem ou polimento com chama, porém são
perigosas e requerem alguma alteração adicional para torná-las seguras para o uso.
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Deve-se tomar cuidado para ajustar a freqüência de alimentação, a fim de eliminar a
fragmentação e a fusão. As freqüências de alimentação muito rápidas resultarão em
fragmentação, enquanto que as freqüências de alimentação muito lentas resultarão em
derretimento. As maquinas para acabamento das bordas variarão quanto ao diâmetro do
cortador e à velocidade da rotação. Em geral, as máquinas com cortadores e velocidades de
rotação maiores permitirão maiores freqüências de alimentação sem fragmentação.
LISTA DE PROBLEMAS, CAUSAS E SOLUÇÕES
Problema
Borda sem brilho
após polimento
com chama
Borda
chamuscada
Formação de
bolhas na borda
Quebra após o
polimento com
chama
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Causa
Pontos falhos
Muito calor
Sujeira ou contaminação
Combustível errado
Muito calor
Umidade na chapa
Limpador incompatível utilizado
antes ou após a chama.
Solução
Espere esfriar e use novamente a chama.
Troque o tamanho da ponta do maçarico.
Aumente a freqüência da passada.
Limpe com um pano limpo antes de usar a chama.
Use uma mistura de oxigênio/hidrogênio.
Veja acima.
Seque antes a chapa.
Use um limpador aprovado.
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7 – DOBRA A QUENTE
Este informativo fornece recomendações sobre:
? Equipamento
? Procedimentos
? Lista de Problemas, Causas e Soluções
??Informações sobre Segurança
EQUIPAMENTO
Aquecedor de Arame Reto de Resistência de Níquel-Cromo
Para dobrar a chapa acrílica extrudada com espessura até 3 mm, a peça de equipamento
mais comumente usada é o aquecedor de arame de resistência de níquel-cromo. A unidade
funciona de forma similar a uma torradeira elétrica caseira, passando eletricidade através do
arame.
Você poderá dobrar chapa mais espessa que 3 mm neste equipamento, porém o acrílico
deverá ser virado na metade do ciclo de aquecimento, para se ter um bom aquecimento.
Ao construir o aquecedor, use madeira compensada para a base. A superfície superior deve
ser uma prancha de isolamento ou chapa de alumínio para fornecer uma superfície
uniforme, ajudando a prevenir as marcas sobre a chapa, como resultado do contato. O
alumínio é selecionado como a alternativa de metal porque ele é durável e não absorve o
calor transmitido.
O elemento de aquecimento é um arame de calibre 17 de níquel-cromo. Conecte o arame a
um transformador variável de 120 V, e 20 A. Coloque uma mola, como mostrado, para
manter o arame sob tensão. Deixe um espaço ao redor do arame para que o ar flua
livremente, a fim de ajudar a transferência de calor do arame para a peça. Posicione o
arame de modo que ele fique no mínimo a 6 mm da chapa durante o aquecimento.
Isolamentos de cerâmica são úteis para apoiar o arame a uma altura consistente da base.
AVISO: um arame de níquel-cromo desprotegido traz risco de choque/combustão. Use
proteção para prevenir o contato com o arame.
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Aquecedor de Arame com Resistência de Níquel-Cromo
Para realizar múltiplas dobras, modifique o aquecedor como mostrado acima. Onde o arame
faz junção com a mola, inclua um anel de isolamento. Eleve a base da unidade de modo
que o ar de convecção de baixo flua através das ranhuras feitas na base, como mostrado.
Arame de Resistência em Espiral
O arame de resistência em espiral pode ser substituído pelo arame reto como o elemento de
aquecimento. Devido ao arame espiralado ter que ser apoiado e devido à dificuldade de
posicionar uniformemente as espirais, as temperaturas podem variar pela extensão da
chapa, causando estresses e distorção inconstantes. Veja a seção a seguir intitulada dobra
de Linha com Arame de Resistência em Espiral.
Aquecedores de Barras Tubulares
Para aquecer chapas mais espessas que 3 mm, use um aquecedor de barras tubulares,
com a barra de aquecimento, como o elemento de aquecimento de um fogão elétrico.
Forneça energia para o aquecedor através de um transformador variável. Coloque um
refletor, preferivelmente de conduíte de alumínio para uma boa reflexão, sob a barra. Para
ciclos de aquecimento mais curtos, monte os aquecedores em cima e embaixo da chapa.
Use apoios de água resfriada para evitar marcas sobre o acrílico.
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Aquecedores de Tubos de Quartzo Radiante
unidade de aquecimento
folha acrílica
mesa
unidade de aquecimento
Os aquecedores de tubo de quartzo estão entre as fontes mais eficientes de energia
radiante. Eles parecem lâmpadas finas de luz fluorescente. Estas unidades fornecem
capacidade para dobrar as chapas acrílicas extrudadas com 6 mm de espessura ou mais. O
aquecedor consiste de um arame de resistência em espiral alojado em um tubo de vidro
coberto com quartzo.
Use um refletor com o aquecedor de tubo de quartzo para um aquecimento mais eficiente.
Para ciclos de aquecimento mais curtos, monte os aquecedores acima e abaixo da chapa.
Forneça energia ao(s) aquecedor(es) com um transformador variável.
Moldes com Resfriamento
Usando um molde com resfriamento como o mostrado acima você assegurará que a sua
curvatura está em um ângulo apropriado e prevenirá que a peça volte para o seu formato
original. Este é um molde para inclinações de 90º, que pode ser modificado de acordo com a
demanda. Um molde com resfriamento que exponha ambos os lados da chapa aquecida ao
ar acelerará o resfriamento e reduzirá o estresse.
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PROCEDIMENTOS
Certifique-se de seguir as recomendações de segurança do fabricante dos equipamentos e
materiais usados com a chapa acrílica extrudada.
Dobra com um Aquecedor de Arame Reto de Níquel-Cromo
Aqueça o material até que ele se curve facilmente. A experiência irá ensiná-lo quanto tempo
você deve aquecer cada peça. Não superaqueça ou deixe a chapa acrílica extrudada
diretamente sobre o elemento de aquecimento, caso contrário aparecerão bolhas e/ou
marcas na chapa.
Dobre a peça aquecida com o formato desejado e coloque-a rapidamente no molde de
resfriamento. Fixe a peça no molde com pesos ou prendedores. Normalmente, o tempo de
resfriamento se iguala ao tempo de aquecimento.
Ao dobrar com um único elemento de aquecimento, certifique-se de dobrar do lado oposto
ao lado aquecido. Por exemplo, se o arame de níquel-cromo está em baixo, dobre para
cima.
Encurvamento com Aquecedor de Resistência em Espiral
Siga os procedimentos acima para a dobra com aquecedor de arame reto. Vire a peça para
cima enquanto está aquecendo, a fim de prevenir estresses irregulares na área da curva.
Dobra de Linha Longa
Quando uma linha de dobra excede 600 mm de comprimento, há uma tendência da peça
arquear sobre a dobra. Isto também pode acontecer quando uma dobra é feita próxima da
borda da chapa. Para minimizar o arqueamento, restrinja a largura da área aquecida ou um
“V“ na chapa ao longo da linha de dobra desejada, como mostrado mais adiante, na figura
da seção dobra de Linha Fechada. Quando uma dobra de linha excede 900 mm de
extensão, a peça tende a se encurvar desigualmente (onda leve) ao longo da dobra, devido
à contração. Para minimizar esta tendência, faça a dobra perpendicular à direção da
fabricação. Você pode determinar a direção da fabricação quando a etiqueta ou o papel de
revestimento ainda estiver afixado à chapa. Se houver uma etiqueta, a direção da fabricação
é do topo para a base. Se o papel de revestimento ainda estiver sobre a chapa, a direção da
fabricação é do topo para a base, com você lendo as palavras sobre o revestimento.
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Dobra de Linha Fechada
Para dobras de linhas fechadas sem deflexão, uma boa idéia e fazer um corte em “V” na
chapa, como mostrado acima. Use uma fresa ou uma serra de bancada, fazendo dois cortes
opostos de 45º. O corte em “V” na chapa reduz o corte transversal do material no ponto de
dobra, reduzindo os estresses e tornando a dobra mais fácil. Um aquecedor de arame
embaixo do corte ajudará a fazer a dobra de ângulo fechado sem deflexões ou
arqueamentos.
Dobra com Aquecedor Tubular
Dobre as peças como descrito acima. A chapa acrílica extrudada deve estar a, no mínimo,
13 mm da barra, para evitar superaquecimento.
Dobra com Aquecedores de Tubos de Quartzo
Dobre as peças como descrito acima. A chapa acrílica extrudada deve estar a, no mínimo,
13 mm da barra, para evitar superaquecimento.
Dobra Suave
Mudando a distância entre os apoios, o trabalhador pode aumentar ou diminuir a extensão
da área aquecida, assim variando a curvatura. Desde modo, a peça pode ser dobrada com
uma curva suave, ao invés de uma curva em ângulo reto.
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LISTA DE PROBLEMAS, CAUSAS E SOLUÇÕES
Problema
Formação de
bolhas ou
borbulhamento
Enrugamento
Causa
Superaquecimento
Material úmido
Calor reduzido
Peça dobrada do lado errado
Marcas aleatórias
sobre a
Contato da superfície
superfície da
chapa
Efeito dobra
Estresses das áreas aquecidas
e não aquecidas
Contração inerente na chapa
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Solução
Diminua o calor.
Inverta ou vire a peça.
Aumente a distância chapa-aquecedor.
Pré-seque a chapa.
Aumente a área aquecida.
Aumente o raio da curva (raio da curva no mínimo duas
vezes a espessura da chapa).
Dobre no sentido oposto ao lado aquecido.
Evite o superaquecimento.
Cubra o molde com feltro.
Reduza as áreas de contado no molde de resfriamento.
Use um arame de níquel-cromo reto para diminuir a
extensão da área aquecida.
Projete uma curva inversa no molde de resfriamento.
Aqueça a peça inteira em forno.
Faça um corte em “V”.
Dobre a chapa perpendicularmente à direção da
fabricação.
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8 – COLAGEM
Este informativo fornece recomendações sobre:
? Equipamento e Materiais
? Procedimentos
? Lista de Problemas, Causas e Soluções
? Informações sobre Segurança
EQUIPAMENTO E MATERIAIS
A chapa acrílica extrudada pode ser facilmente colada a ela mesma ou a outras superfícies
acrílicas com vários adesivo-solventes comercialmente disponibilizados.
Todos os adesivos devem ser usados somente em áreas bem ventiladas, com equipamento
protetor adequado, como recomendado pelo fabricante. Também, antes de usar qualquer
solvente ou adesivo, obtenha e revise os Dados de Segurança do Material, disponibilizados
pelo fabricante.
Se as junções a serem coladas forem difíceis de serem conseguidas ou as peças não se
ligarem precisamente, você pode preferir usar um adesivo viscoso, também facilmente
encontrado no mercado.
Outros itens necessários são um aplicador de adesivo solvente (recipiente com ponta em
formato de agulha mostrado na figura abaixo), pinos ou prendedores e tanques para banho
ou lavagem. O recipiente de plástico com ponta em formato de agulha é usado para
colagem capilar e os tanques servem para lavar ou molhar a colagem. Você também pode
necessitar de moldes, prendedores e pesos de tamanhos e formatos apropriados para as
peças a serem coladas.
PROCEDIMENTOS
Observe estas precauções básicas ao trabalhar com solventes de acrílico:
? Trabalhe em uma área bem ventilada.
? Não fume. Os solventes são altamente voláteis e podem ser inflamáveis.
? Proteja a pele em contato com os adesivos e solventes.
? Não tente colar a chapa acrílica extrudada quando a temperatura ambiente estiver abaixo
de 15ºC ou acima de 38ºC. As temperaturas entre 20ºC e 25ºC são ideais.
??Certifique-se de seguir as recomendações de segurança do fabricante para os
equipamentos e materiais usados com a chapa acrílica extrudada.
Preparação
O primeiro passo é preparar a área a ser colada. As bordas devem estar cortadas e/ou
usinadas de modo apropriado. Se foi usada uma lâmina cega para um corte com serra,
resultando em uma borda rebarbada ou fundida, o contato entre a borda serrada e o
solvente pode resultar em rachadura do material. Dê acabamento em todas as bordas
ásperas. Se você não puder fazer isto, lixe com lixa d’água as bordas com uma superfície
ou bloco plano.
Não pula as bordas que serão coladas. O polimento produzirá uma borda convexa com
cantos arredondados e resultará em uma junção fraca e de má aparência. Também, uma
borda polida com chama pode rachar quando em contato com o adesivo ou solvente.
Também pode ocorrer rachadura se o estresse da fabricação for elevado. Para eliminar tais
estresses, recoza a peça a 80ºC. O tempo de aquecimento e o tempo de resfriamento em
horas devem ser iguais em relação à espessura do material em milímetros, até 6 mm. Por
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exemplo, você deve aquecer uma chapa com 3 mm de espessura por 3 horas e deixá-la
esfriar gradualmente por 3 horas.
Para uma chapa mais fina, o tempo de aquecimento não deve ser menor que 2 horas. Não é
necessário aquecer uma peça por mais de 6 horas. Embora não seja prejudicial se o tempo
de aquecimento for estendido. Lembre-se: cada hora de aquecimento requer a mesma
quantidade de hora de resfriamento.
Colagem Capilar
A colagem capilar provavelmente é o modo mais popular de junção da chapa acrílica
extrudada. Ela funciona por causa da capacidade que o adesivo tipo solvente de baixa
viscosidade possui para fluir através da área de junção pela ação capilar. Se realizada
adequadamente, a colagem capilar produz uma junção forte e transparente. Consulte-nos
para o recomendações do tipo de adesivo a ser utilizado.
Antes de usar qualquer solvente ou adesivo, obtenha e revise os Dados de Segurança do
Material, disponibilizados pelo fabricante. Além disso, o local deverá ter ventilação adequada
e as diretrizes do fabricante para o uso apropriado devem ser seguidas ao usar os
solventes.
Para a colagem capilar, primeiramente certifique-se de que todas as peças se encaixam
adequadamente. Então, junte as peças com uma fita ou prenda-as em um molde que irá
apoiar as peças e as manterá firmemente no lugar.
Ao colar com solvente a chapa acrílica extrudada, mantenha a junção no plano horizontal e
espace as duas bordas com calços. Use calços de 0.10 mm com chapas de 6 mm de
espessura ou mais finas e calços de 0.2 mm com chapas com espessura maior que 6 mm.
Insira os calços a cada 60 cm para as bordas longas.
Deixe o adesivo ensopar as bordas por 45 - 60 segundos antes de remover os calços. Neste
ponto, as superfícies ficarão macias. Aplique uma pequena pressão, de aproximadamente
50 -100 g/cm2 por 3 minutos, até que a junção esteja completa.
Se o adesivo não fluir completamente para dentro da junção, incline muito levemente a peça
na vertical (aproximadamente 1º) para o lado externo. Isto permitirá que o solvente flua
livremente para dentro da junção. Então, incline a peça de volta novamente.
A liga inicial se forma de 5 a 10 segundos. Espere 3 horas antes de proceder ao
processamento subseqüente. Uma grande resistência é conseguida em 24 - 48 horas. A
resistência continuará a ser formada por várias semanas.
Colagem por Banho
Coloque uma quantidade moderada de solvente em um tanque. Mergulhe a borda de uma
das peças a serem juntadas diretamente no solvente, como mostrado. É importante que
somente a borda seja mergulhada – a exposição ao solvente de uma área muito grande irá
produzir uma junção fraca e de fixação lenta.
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Deixe a peça no solvente por 20 segundos para uma chapa fina, e 30 segundos para um
material relativamente espesso. O tempo varia de acordo com o solvente e os
requerimentos de resistência da junção. A experiência o ajudará a planejar o tempo de
mergulho correto.
Quando você remover a chapa do adesivo, segure-a por alguns segundos em um pequeno
ângulo, para permitir que o excesso de solvente escorra. Cuidadosa, porém rapidamente,
coloque a borda ensopada precisamente no lugar em que ela será juntada na outra parte.
Segure as peças juntas por aproximadamente 30 segundos, sem aplicar pressão. Isto
permitirá que o solvente trabalhe na superfície da peça que não foi mergulhada.
Após 20 segundos, aplique alguma pressão – apenas o suficiente para comprimir as bolhas
de ar. Não aplique muita pressão, visto que isto irá drenar o adesivo para fora da junção.
Quando as peças estiverem unidas, deverá ser colocada em um molde ou prendedor para
manter contato firme por 10 a 30 minutos. Não deixe que as peças se movam durante este
tempo crítico.
A liga inicial se forma em 5 a 10 segundos. O processamento subseqüente pode ser
realizado após 3 horas. A liga atingirá uma alta resistência em 24 a 48 horas. A resistência
continuará a ser formada por várias semanas.
Colagem Viscosa
Use adesivos viscosos para ligar peças que não podem ser facilmente coladas pelos
métodos anteriormente citados (capilar ou por banho), seja porque as junções são difíceis
de serem conseguidas ou porque as bordas não se encaixam bem. O adesivo viscoso é
espesso. Ele irá preencher as pequenas folgas e tornar as junções fortes e transparentes.
Você pode fazer seu próprio adesivo viscoso, dissolvendo rebarbas da chapa acrílica
extrudada em uma pequena quantidade de solvente. Deixe a solução descansar por uma
noite em um recipiente firmemente tampado.
Remova o revestimento ao redor da área e aplique cuidadosamente o adesivo em um lado
da junção, por meio de pincel, espátula ou aplicador de adesivo. Então, gentilmente, junte as
peças como, descrito na seção “colagem por banho”.
Pode ser aplicada uma fita resistente a solvente para proteger a área ao redor da junção,
mas ela deve ser cuidadosamente removida após aproximadamente 5 minutos, enquanto o
adesivo ainda estiver úmido. Não toque nas peças pelos menos por 3 minutos críticos ou a
junção não será fixada. A peça pode ser cuidadosamente movida após 10 minutos.
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LISTA DE PROBLEMAS, CAUSAS E SOLUÇÕES
Problema
Causa
Bolhas na junção
Superfície desigual
Rachadura
Estresse no material
Esbranquiçamento Água no adesivo
da junção (adesivo
Evaporação rápida do adesivo
de solvente)
Superfície desigual
Junções fracas
Problema do adesivo
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Solução
Verifique a preparação da junção quanto ao nivelamento.
Use adesivo viscoso.
Use resfriamento com água ao lixar, etc.
Trate as áreas curvadas aquecidas.
Seque antes de polir com chama.
Use ventilação apropriada ao colar.
Substitua o adesivo
Reduza a taxa de evaporação adicionando ácido acético
glacial (1% - 3%).
Verifique a preparação da junção quanto ao nivelamento.
Use adesivo viscoso.
Verifique os métodos de armazenamento do adesivo. A
evaporação do solvente pode alterar as propriedades do
adesivo.
59
9 – PINTURA
Este informativo fornece recomendações sobre:
? Equipamento
? Procedimentos
? Lista de Problemas, Causas e Soluções
? Informações sobre Segurança
EQUIPAMENTO E MATERIAIS
A chapa acrílica cristal tem uma resistência a intempéries por longo prazo a chapa acrílica
extrudada permite a pintura e impressão de produtos para comunicação visual, sinalização,
mostradores e outros itens decorativos. O uso dos materiais corretos ajudará a produzir um
produto de qualidade.
Tintas
O uso da chapa acrílica extrudada em sinais e outras aplicações decorativas tem levado a
indústria de tintas a desenvolver produtos especialmente para acrílicos. A maioria é
fornecida concentrada e requer thinner para a obtenção da viscosidade correta. Como regra,
use um thinner leve, constituído de uma mistura de álcool, ao invés de um thinner contendo
hidrocarbonetos aromáticos. O benzeno e o tolueno são dois bom exemplos. Siga as
recomendações dos fabricantes da tinta quanto à quantidade e tipo de thinner.
A extraordinária transparência da chapa acrílica extrudada permite a pintura da parte
posterior á aplicação de tinta no lado do material que não será exposto às intempéries.
Assim, a superfície externa não pintada do acrílico fornece proteção para a pintura contra as
intempéries. Porém, se você pintar a superfície externa, aplique uma cobertura protetora
sobre a tinta. Os fornecedores de tinta podem recomendar a cobertura mais apropriada.
Sistemas de Spray
Pode ser usado qualquer sistema de pistola de spray eficiente, que distribua uniformemente
a tinta. Consulte os fornecedores de equipamento quanto ao equipamento necessário para
uma aplicação particular. Muitos fornecedores de tinta também publicam excelentes
manuais, que fornecerão sugestões atualizadas sobre equipamentos.
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60
Para obter ar pulverizado suficiente, a pressão da linha disponível deve variam entre 60 - 90
PSI. Use uma mangueira de 800 mm, com diâmetro mínimo de 8 mm, para evitar a queda
de pressão na linha. O compressor de ar deve ser grande o suficiente para fornecer o
volume e a pressão requeridos para todas as pistolas. É importante controlar a água e o
óleo na pulverização de ar, (os mesmo são gerados pelo compressor) visto que isto
manchará a pintura e causará uma distribuição não uniforme.
A limpeza do equipamento é crucial para a dispersão uniforme da tinta. Coloque filtros de
tela de metal no tanque de pressão e na pistola. Limpe diariamente estes itens e a pistola de
spray.
Instale uma cabine de spray grande o suficiente para comportar suas peças de trabalho.
Certifique-se de que ela seja adequadamente ventilada, de acordo com as regulamentações
locais. É importante usar uma boa fonte de iluminação para verificar a uniformidade da tinta
sobre os acrílicos transparentes.
PROCEDIMENTOS
Certifique-se de seguir as recomendações de segurança do fabricante dos equipamentos e
materiais usados com a chapa acrílica extrudada.
Técnicas de Pintura
Se você processar a chapa acrílica extrudada antes de pintar, as técnicas incorretas podem
causar formação de calor, resultando em crazing (numerosas rachaduras pequenas no
material) após a pintura. Os Informativos Técnicos – 2 a 8 discutem muitos aspectos do
trabalho. Para assegurar que não ocorrerá rachadura, revise estes informativos para garantir
que suas condições de processamento estão corretas.
Limpeza
Limpe a chapa acrílica extrudada antes de pintar, para remover a poeira e assegurar a
aderência da tinta. Visto que a chapa acrílica é sensível a solventes, como os
hidrocarbonetos aromáticos, álcoois concentrados e cetonas, tenha cuidado na limpeza.
Limpe as peças com uma solução de álcool (25%) e água destilada (75%). Para manchas
de óleo ou graxa, use um agente de limpeza mais forte, como hexano, nafta alifática ou
querosene. Certifique-se de que a chapa esteja totalmente limpa e seca antes de pintar.
Neutralização Estática
Antes de pintar, é importante neutralizar as cargas elétricas ou estáticas que se acumulam
sobre a superfície da chapa. A poeira na chapa causa aglomeração e camadas desiguais de
tinta. Visto que a remoção do filme de proteção da chapa criará carga estática, todas as
peças de acrílico devem ser tratadas.
Um modo comum de fazer isto é com uma pistola de ar ionizado. Estas pistolas neutralizam
segura e efetivamente as cargas elétricas. As técnicas alternativas – como a limpeza da
chapa com um pano limpo, sem fibras, ou limpar com uma solução de álcool diluído em
água – também são efetivas.
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Evite os limpadores antiestáticos em forma líquida, visto que eles podem deixar resíduos e
causar problemas de adesão da tinta.
Isolamentos
O filme protetor de papel geralmente é usado como uma camada protetora para as tintas em
spray. Porém, muitos fabricantes de tinta também distribuem líquidos para isolamento, que
são comumente usados para desenhos em spray na chapa acrílica extrudada, (película). O
isolante é fornecido como um líquido consistindo de soluções de resinas de látex solúveis
em água. Devido a eles serem solúveis em água, os isolantes devem ser armazenados
acima de 0ºC, a fim de prevenir o congelamento. A aplicação é através do uso de
equipamento de spray pulverizador atomízado.
Pode ocorrer obstrução devido á película seca estar misturado com a solução. Para prevenir
isto, obtenha um bico especial, que reverte o fluxo do produto e limpa a obstrução. Estes
bicos são disponibilizados pelos fornecedores de equipamento de pintura, para formar uma
película úmida com espessura de 0,25-0,30 mm, que após seco terá 0,10-0,12 mm.
Revestimento Secante
O tempo de secagem é de aproximadamente 2 horas, embora seja melhor planejar a
secagem durante a noite, para assegurar a evaporação completa. A secagem pode ser
acelerada pelo uso de aquecimento de ar forçado a 43ºC – não ultrapasse esta temperatura,
pois poderá secar a superfície e impedir a evaporação da água nas camadas inferiores.
Deixe a película seca no local até que você esteja pronto para pintar, a fim de prevenir o
acúmulo de poeira sobre a superfície do acrílico. Logo antes de pintar, marque o projeto
sobre a película usando uma lâmina (disponível em lojas de materiais artísticos),
pressionando para cortar a mesma sem arranhar a chapa. Após pintar, deixe a película no
local até que a tinta esteja totalmente seca. Caso contrário, você terá uma pintura manchada
e bordas desiguais.
Pintura
Antes de pintar, pratique em algumas peças de teste para assegurar que a viscosidade da
tinta e a pressão de ar estão corretas. Uma freqüência de liberação muito alta resultará em
muita tinta, causando defeitos na pintura. Isto também pode causar rachadura devido ao
excesso de solvente. Uma freqüência de liberação muito baixa resultará em “spray seco”,
uma superfície áspera.
Como regra, use uma pressão mais baixa possível, na qual você obtém resultados
satisfatórios. Segure a pistola a 300 - 350 mm da peça de trabalho – muito perto ou muito
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longe causará os defeitos acima listados. Mova a pistola em ritmo uniforme e em linha reta.
Seu movimento nunca deve começar ou parar diretamente sobre a superfície da chapa.
Varie a direção do spray, horizontal ou verticalmente, para assegurar uma cobertura
uniforme. Geralmente, 4 ou 5 passadas com tempo suficiente entre as camadas fornecerão
uma pintura eficiente. Como mencionado, uma boa fonte de luz por trás da chapa acrílica
extrudada ajudará a verificar a uniformidade e intensidade da cor.
Impressão com Tela
A impressão com tela é usada para produção em volume. Ela é rápida e econômica.
Após ajustar, aplique a tinta com um rodo em movimentos uniformes, em uma direção. Ela
passará através da malha aberta sobre a tela, transferindo o padrão para o acrílico. Os
fatores mais importantes no processo de impressão de tela são a viscosidade da tinta e o
tamanho da malha da tela (mesh). Estes irão determinar o fluxo de tinta através da tela e a
aparência da tinta sobre o acrílico.
Visto que são usados muitos tecidos diferentes para este trabalho e que a viscosidade da
tinta depende das condições de aplicação e da temperatura, é difícil generalizar como estas
condições devem ser. Os fabricantes de tintas fornecem conselhos sobre a diluição de tinta.
Consulte estas empresas, se você necessitar de informação.
Remoção da Tinta
Se você precisar remover a tinta da superfície da chapa acrílica extrudada, faça-o
imediatamente com o limpador recomendado pelo fabricante da tinta. Aplique o removedor
usando um pano. Devido ao removedor de tinta conter solventes orgânicos, minimize o
tempo em que o removedor fica em contato com o acrílico, a fim de reduzir o risco de
rachadura.
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LISTA DE PROBLEMAS, CAUSAS E SOLUÇÕES
Problema
Causa
Solução
Revestimentos
Isolamento fraco e
quebradiço
Muita adesão
Bolhas de ar na película
Película não totalmente seco
Película de revestimento muito
fino
Película de revestimento muito
fino
Cobertura exposta a UV
Dilua levemente.
Espere o tempo de secagem recomendado.
Aumente a espessura da película para 0,10-0,12 mm
(0,25-0,30 mm úmido).
Aumente a espessura da película para 0,10-0,12 mm
(0,25-0,30 mm úmido).
Não armazene exposta a intempéries.
Tintas em Spray
Adesão fraca
Tinta incorreta
Resíduo ou sujeira na chapa
Eletricidade estática
Manchas de tinta
Aplicação desigual da tinta
Tinta não aplicada
uniformemente
Use as tintas recomendadas para uso com acrílico.
Limpe totalmente a chapa antes de pintar.
Neutralize as cargas com pistola ionizado ou limpe com
um pano umedecido.
Aplique a tinta em mais passadas usando menos tinta
por passada.
Coloque luz por trás da chapa para verificar a tinta à
medida que ela está sendo aplicada.
Pintura com Tela
Detalhes
insatisfatórios
Tinta secando
sobre a tela
Rachaduras
Malha da tela muito grossa
Tinta muito diluída
Tela gasta
Muito tempo decorrido entre os
trabalhos
Estresse de fabricação
Polimento com chama
Use uma tela mais fina.
Use menos thinner.
Substitua a tela.
Encharque a tela entre as passadas.
Reveja as técnicas de fabricação – Capítulos 2 a 8.
Polimento com chama como último passo.
Os problemas listados representam os mais comuns ao pintar a chapa acrílica extrudada. Á
maioria dos fabricantes de tintas publicam manuais de pintura excelentes, que contêm muita
informação detalhada sobre problemas de pintura, Consulte estes manuais ou o fabricante
de tinta com relação aos problemas não encontrados aqui.
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10 – TERMOFORMAGEM
A limpeza do local é um fator importante na determinação da qualidade das peças
obtidas. É vital que as áreas de termoformagem sejam mantidas limpas o tempo todo,
caso contrário, a sujeira e outras partículas afetarão a qualidade da superfície do
produto acabado.
O QUE É TERMOFORMAGEM?
Termoformagem se refere ao processo de aquecimento e moldagem da chapa acrílica em
um molde. A termoformagem pode variar em complexidade desde as operações manuais
até aquelas em larga escala, altamente automatizadas.
TERMOMOFORMAR
A termoformagem oferece vantagens de processamento em relação a processos
competitivos, como a injeção e sopro. São necessárias pressões de formagem relativamente
baixas e podem ser fabricados tamanhos grandes com economia. Visto que os moldes são
expostos a forças relativamente baixas, eles podem ser feitos de materiais baratos.
Portanto, o tempo de fabricação do molde é muito rápido. A termoformagem geralmente é
selecionada para fabricação de protótipos e peças de exposição devido aos baixos custos
de fabricação de moldes. Porém, à medida que os volumes das peças aumentam, o
processo de injeção se torna mais econômico. A seguir encontra-se uma tabela que
compara os custos da fabricação de uma peça usando a termoformagem e a injeção:
Termoformagem
Injeção
Custo total ($)
5,000
37,500
Custo/500 ($ cada)
16.66
78.07
Custo/5000 ($ cada)
6.95
10.37
Custo/10.000 ($ cada)
6.40
6.53
Custo/20.000 ($ cada)
6.10
4.65
PROPRIEDADES DO MATERIAL
A chapa acrílica cell cast, tem peso molecular elevado, enquanto que uma chapa acrílica
extrudada tem peso molecular muito inferior. O acrílico com peso molecular mais elevado
tem melhor resistência ao aquecimento durante a moldagem, porém é mais difícil de ser
moldado, devido a sua maior resistência à fusão e memória elástica mais elevada. O acrílico
com peso molecular inferior molda mais facilmente, porém é mais sensível à variação de
termperatura.
CONSIDERAÇÕES PARA PROJETOS DE PEÇAS
Ao projetar uma peça para termoformagem, vários pontos devem ser levados em
consideração para assegurar a moldagem bem-sucedida. Certos materiais podem não ser
adequados para algumas aplicações. Porém, leves modificações no projeto da peça podem
tornar a moldagem de algumas peças mais viável.
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As tolerâncias rígidas podem ser atingidas com o processo e o trabalho apropriados com
ferramentas. Porém, as tolerâncias mais rígidas tornam o processo de moldagem mais caro.
Com a termoformagem convencional, os detalhes podem ser obtidos somente sobre um
lado. A chapa acrílica extrudada se expande e se contrai com as mudanças na temperatura.
Portanto, a temperatura deve ser especificada com as tolerâncias requeridas.
Os ângulos de extração são importantes para incorporar ao projetar uma peça. O ângulo de
extração é o grau de diminuição na parede lateral do molde que permite uma remoção mais
fácil do molde. É recomendado um ângulo de extração maior que 5º.
Os raios podem facilitar a moldagem a um grau menor. Os raios neste caso se referem a
quaisquer cantos na peça. Os raios reduzem as razões da extração, fornecendo espessura
mais uniforme da parede e reduzindo o estresse.
A profundidade do desenho (H/W), que é a razão da altura da parte moldada/largura da
abertura da margem, pode desempenhar um papel no projeto da peça, se a disponibilidade
do equipamento de moldagem for limitada. Por exemplo, as peças com pequena
profundidade de desenho podem ser moldadas com processos simples, como moldagem a
vácuo ou com pressão. As peças com maior profundidade de tração requerem processos
com múltiplas etapas.
A espessura da parede da peça moldada é uma função da espessura inicial, profundidade
do desenho, tipo de molde e formato da peça. O pré-esticamento da chapa antes da
moldagem produz espessuras mais uniformes de paredes. Quanto mais profundo o
desenho, mais fina as paredes laterais. Abaixo se encontram ilustrações dos efeitos das
mudanças na profundidade de desenho (H/D) sobre a espessura da parede.
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Espessura da Parede da chapa Modelada no
Molde Fêmea Cilíndrico
Espessura da Parede da chapa Modelada no
Molde Macho Retangular
Espessura da Parede da chapa Modelada no
Molde Macho Cilíndrico
Espessura da Parede da chapa Modelada no
Molde Fêmea Retangular
PROJETO DO MOLDE
Materiais do Molde
Os moldes para termoformagem podem ser feitos de muitos materiais, desde madeira ou
gesso, até alumínio ou aço. A seleção do material depende do número de peças a serem
moldadas e dos requisitos de pressão e temperatura. Outro fator principal que influência na
seleção do material é o custo. O custo se refere não apenas ao custo do material, mas
também aos custos associados de fabricação, manutenção, armazenamento e outros
aspectos do trabalho com o material.
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Madeira, gesso e plásticos geralmente são usados para moldes de produção de protótipos.
Moldes para aplicações como sinais, containeres e expositores geralmente são feitos destes
materiais. Eles são baratos, porém não duram muito. Os moldes de alumínio e aço são
usados para produção de muito volume, onde é necessário uma ferramenta, com maior vida
útil. Estes materiais são relativamente fáceis de serem fabricados e oferecem dureza
excelente da superfície e baixo desgaste.
Superfície do Molde
O acabamento da superfície do molde afeta a qualidade da superfície da peça moldada.
Quaisquer rachaduras ou marcas no molde aparecerão na superfície da peça. Portanto, é
importante assegurar que a superfície do molde seja lisa. Porém, uma superfície de molde
altamente polida NÃO é recomendada, visto que o ar pode ser facilmente aprisionado entre
a chapa e a superfície do molde, causando imperfeições na superfície da peça. Em algumas
aplicações, na superfície do molde, pode ser acabada para incorporar uma textura desejada
que ficara impressa na superfície da peça (logomarca).
Canais e orifícios de vácuo
A inclusão de um número adequado de orifícios de vácuo, projetados e localizados em
locais apropriados, é necessária para assegurar que o ar aprisionado entre a chapa e o
molde seja extraído. O diâmetro do orifício de vácuo não deve exceder a espessura do
material. Os orifícios pequenos podem causar moldagem incompleta, visto que será
necessário um tempo mais longo para extrair o ar aprisionado. Os orifícios grandes deixam
marcas indesejadas na superfície da peça.Os orifícios de vácuo devem ser aliviados pela
perfuração na parte de trás, usando uma broca de 6 - 9 mm dentro de 1,0 - 2,5 mm da
superfície do molde. Isto torna mais gradual as mudanças no corte transversal da linha de
vácuo para o orifício de vácuo. Abaixo encontra-se uma figura ilustrando os orifícios típicos
perfurados na parte de trás.
Molde Macho x Fêmea
Há dois tipos principais de projeto de molde: macho e fêmea. Uma característica da
termoformagem a ser lembrada ao selecionar o tipo de molde para usar é que poderão ser
obtidos detalhes somente em um lado. Outra diferença entre os dois projetos é que, com o
molde macho, a base da peça geralmente tem a espessura de parede mais grossa e mais
uniforme, enquanto que a borda tem as paredes mais finas. Nos moldes fêmeas, a borda
tem as paredes mais grossas, enquanto que a base é mais fina. A seguir encontra-se uma
ilustração mostrando a diferença:
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AQUECIMENTO E RESFRIAMENTO
A temperatura do molde deve ser alta o suficiente para prevenir o resfriamento súbito da
chapa à medida que o molde entra em contato com ela, porém fria o suficiente para evitar a
contração excessiva na peça e os ciclos longos e desnecessários de produção. As
temperaturas inconstantes no molde também podem causar defeitos de moldagem.
Diferentes elementos de aquecimento podem ser usados com o molde, juntamente com um
sistema de controle da temperatura, a fim de manter o molde na temperatura apropriada. Os
termopares são baratos e devem ser usados, visto que eles fornecem informação sobre o
processo de moldagem.
Canais de refrigeração geralmente são usados no molde para acelerar o resfriamento, uma
vez que a peça tenha sido moldada. Os canais de resfriamento devem ter distância de
aproximadamente 40 - 75 mm um do outro e o diâmetro do canal deve ser de 10 - 15 mm.
Os canais de refrigeração não devem ter mais que 1200 mm de comprimento, visto que o
líquido de refrigeração se torna mais aquecido e perde sua eficiência de resfriamento,
causando diferenças nas freqüências de resfriamento em diferentes locais. A água é o
refrigerante típico de escolha, porém podem ser usados outros líquidos para refrigeração.
OUTRAS CONSIDERAÇÕES SOBRE O MOLDE
Um agente desmoldante compatível com acrílico pode ser usado para ajudar na remoção da
chapa do molde. Os desmoldantes incompatíveis podem atacar a chapa, causando
rachadura, exemplo, desmoldantes à base de silicone. Para maiores informações sobre
desmoldantes, consulte-nos.
SISTEMAS DE VÁCUO E DE PRESSÃO
É necessário ter pressão de vácuo e/ou ar suficiente nas operações de moldagem para
obter bons resultados. A pressão de ar ou vácuo insuficiente pode resultar em detalhes
insatisfatórios, moldagem incompleta, falha de moldagem e acabamento insatisfatório da
superfície.
As operações de termoformagem requerem um vácuo próximo a 30 in Hg. É recomendado
um mínimo de vácuo de 28 in Hg para a maioria das operações. É essencial assegurar que
a bomba e o volume do tanque são apropriados. Alguns dos lapsos mais comuns no projeto
do sistema de vácuo inclui curvas de 90º, extensa tubulação, válvulas restritivas. Cada
cotovelo de 90º reduz o vácuo em torno de 30% e deve ser eliminado sempre que possível.
Os canos longos entre as bombas e os moldes também podem causar perda considerável
de vácuo.
Os requisitos de pressão de ar dependem do tamanho da caixa de pressão e do tipo de
operação de moldagem sendo usado. Em todos os casos, o ar deve ser muito seco, com um
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ponto de condensação de -40ºC e não ter óleo. As pressões de até 200 psi podem ser
usadas na operação de moldagem com pressão. Tipicamente, as pressões de ar não
excedem 50 psi. É importante que a pressão de ar seja lenta e cuidadosamente evacuada
da caixa de pressão. O ar evacuado pode ser reusado em operações subseqüentes ou pode
ser usado para o resfriamento da superfície da parte moldada após sua passagem através
dos tubos.
PRÉ-SECAGEM
Por vezes é necessário pré-secar a chapa acrílica extrudada. Principalmente se as caixas
da chapa acrílica extrudada, que possuem absorvedores de umidade forem abertas e as
chapas forem expostas ao ambiente. Sempre que possível, mantenha a chapa embrulhada
e isolada até ser usada. Para prevenir a formação de bolhas, pré-seque a chapa em um
formo a vácuo ou de circulação forçada antes do aquecimento. O tempo de secagem
depende do teor de umidade e da espessura do material. Para a maioria das chapas, 24
horas a 80ºC são suficientes para uma secagem eficiente.
Para reduzir a extensão do ciclo de moldagem, pré-seque a chapa em um forno
sobressalente, conforme item acima e transfira-a diretamente para um forno de préaquecimento a 80ºC, a chapa deve ser transferida imediatamente para a para a máquina de
termoformagem. Significantes reduções do ciclo podem ser obtidas através do préaquecimento.
FIXAÇÃO
É importante a fixação eficiente da chapa durante o processo de moldagem. A fixação
inadequada pode fazer com que a chapa saia da estrutura de fixação durante a moldagem,
causando moldagem incompleta ou falha. Podem ser usados diferentes tipos de fixação.
Geralmente são usados prendedores pneumaticamente. Podem ser adicionados dentes e
sulcos à borda do prendedor para obter um aperto melhor. O encaixe da chapa no
prendedor deve ser de no mínimo 25 mm, porém, conjuntos de prendedores diferentes
podem requerer um encaixe maior.
CONDIÇÕES DE TERMOFORMAGEM
Temperatura da Moldagem
A seleção da temperatura apropriada para moldagem dentro de uma série depende do nível
desejado de detalhes. As peças com detalhes altos devem ser moldadas a temperaturas
altas. O ajuste da temperatura se refere à temperatura na qual a peça pode ser
seguramente removida do molde. É importante que o molde seja aquecido à temperatura
recomendada. Os moldes frios causam resfriamento súbito da peça, o que adiciona estresse
significativo à peça. Os moldes quentes diminuem o processo de resfriamento que afetam a
produtividade e/ou ocasionam manchas. A tabela a seguir mostra as condições típicas
usadas para termomoformar à chapa chapa acrílica extrudada.
Série de Temperatura
Ajuste da
Temperatura
Chapa Extrudada
145-160ºC
85ºC
Temperatura
Recomendada do
Molde
88ºC
Chapa cell cast
170-195ºC
85ºC
88ºC
Material
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Freqüência de Moldagem
A freqüência máxima de moldagem de uma chapa é limitada à velocidade a qual ela se
esticará sem exceder sua resistência. A freqüência mínima de moldagem deve ser rápida o
suficiente para prevenir que a chapa se resfrie muito.
Uma chapa altamente pigmentada deve ser moldada mais lentamente do que uma chapa
incolor ou material transparente.
As freqüências de moldagem excessivamente rápidas podem gerar estresse elevado e
baixa resistência à rachadura. Para minimizar o estresse, use freqüências de moldagem
moderadas e assegure uma distribuição uniforme da temperatura na superfície da chapa e
através de sua espessura.
Para conseguir grande repuxos ou definição aumentada, é necessárias temperaturas de
moldagem mais elevadas. Para uma operação de moldagem mais lenta, pode ser
necessário continuar com o aquecimento infravermelho enquanto a peça está sendo
moldada.
Aquecimento da Chapa
O aquecimento correta da chapa é, indiscutivelmente, a parte mais importante do processo
de termoformagem. É importante obter calor suficiente e uniforme, enquanto se minimiza o
custo. A chapa acrílica extrudada é mais sensível ao aquecimento inconstante do que a
chapa cell cast. Esta diferença se torna muito evidente em aplicações como sopro livre,
onde o aquecimento inconstante da chapa acrílica extrudada resulta em domos irregulares.
Os processos de aquecimento nunca são 100% eficientes, o que significa que mais calor
deve ser fornecido para aquecer a chapa. A seleção do processo de aquecimento depende
da espessura da chapa e da aplicação. A chapa fina pode ser eficientemente aquecida por
meio de calor radiante. A chapa espessa e a chapa usada para peças com requisitos ópticos
elevados são mais bem aquecidas usando-se convecção de ar.
A tabela a seguir resume as características dos diferentes métodos de aquecimento:
Fonte de Calor
Custo Inicial
Eficiência
Arame de níquel-cromo espiralado
Haste de metal
Fornos de ar quente
Elementos cerâmicos
Tubos de Quartzo:
Filamento de níquel-cromo
Filamento de tungstênio
Muito barato
Barato
Moderado
Moderado
Insatisfatória
Moderada
Insatisfatória
Boa
Vida média
(horas)
1.500
3.000
N/A
10.000
Alto
Alto
Excelente
Notável
20.000
10.000
Aquecimento com convecção de ar quente forçado
Este método geralmente é usado para chapas mais pesadas, bem como em aplicações com
requisitos ópticos muito elevados, como pára-brisa de aeronaves. Se a chapa for aquecida
verticalmente, devem ser usados prendedores de pressão suficientes para prevenir que a
chapa deslize do prendedor à medida que ela amolece. O aquecimento vertical geralmente
não é recomendado para chapas acrílicas extrudadas, porque a chapa pode cair dos
prendedores à medida que ela amolece. A chapa cell cast tem resistência à fusão suficiente
para prevenir que ela se solte dos prendedores. Se a chapa for aquecida horizontalmente, a
superfície da chapa deve estar limpa e sem defeitos, visto que qualquer imperfeição na
superfície aparecerá na peça final. Uma placa de vidro limpa coberta com pó de talco pode
ser usada sobre a superfície para o aquecimento horizontal.
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Antes de aquecer com um forno a ar, certifique-se de que:
? A temperatura pode ser termostaticamente controlada dentro de + 5ºC entre 140-165ºC.
? As velocidades do ar através da chapa variam entre 1-5 m/s.
? As temperaturas por todo o forno devem ser uniformes.
? O sistema de fixação exerce pressão uniforme e constante em todos os lados da chapa à
medida que ela amolece.
Como regra geral, a chapa deve ser aquecida em um forno de convecção de ar por 1 minuto
para cada 0.02 mm de espessura. A seguir encontra-se um quadro mostrando os tempos de
aquecimento recomendados para diferentes espessuras:
Tempo de aquecimento (minutos)
Tempo de aquecimento (min)
Espessura (mm)
Aquecimento com radiação infravermelha
Este método de aquecimento é usado para chapas com espessura fina e média e é o
método de aquecimento mais eficiente. Ao projetar um sistema de aquecimento horizontal,
podem ser ajustadas zonas independentemente controladas para melhorar o controle e a
flexibilidade. Em tal instalação, os aquecedores nas zonas periféricas podem ser ajustados
para um rendimento maior do que aqueles na zona central. Isto assegurará um aquecimento
uniforme da chapa.
A radiação infravermelha se refere a ondas eletromagnéticas com um comprimento de onda
maior que 710 nm. O comprimento de onda no qual uma chapa absorve a maioria da
energia varia, dependendo do material. A seleção adequada dos elementos e temperaturas
de aquecimento pode ser conseguida pela combinação dos picos no espectro infravermelho
dos elementos de aquecimento com os pontos baixos na curva de transmissão
infravermelha do material da chapa. A seguir encontra-se uma ilustração da transmissão
infravermelha para o acrílico:
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Ao aquecer a chapa acrílica extrudada, os aquecedores de quartzo de 650ºC são os mais
eficientes. Podem ser usados outros elementos mais baratos, porém, a eficiência de tais
elementos geralmente é abaixo de 10%. As tubos das resistências e os arames de
aquecimento são exemplos de elementos baratos que oxidam e perdem a eficiência de
modo relativamente rápido.
Os tempos de aquecimento variam dependendo da espessura e do tipo da chapa, da
distância do elemento de aquecimento, do tipo de elemento de aquecimento, da eficiência
do elemento de aquecimento e do detalhe desejado. O gráfico a seguir mostra os tempos de
aquecimento típicos para aquecido bilateral com quartzo para diferentes espessuras da
chapa acrílica extrudada (temperatura do aquecedor de 1200ºF [650ºC], comprimento de
onda médio = 3.2 ? m).
Tempo de aquecimento
(segundos)
Tempo de aquecimento (min)
Espessura (polegadas)
Temperatura Central
Para uma moldagem bem-sucedida, a temperatura central da chapa deve atingir o limite de
temperatura de moldagem recomendado. Para a chapa fina, a transmissão de energia do
elemento de aquecimento para a superfície da chapa é o fator limitante da eficiência e do
tempo de aquecimento. Visto que os aquecedores radiantes transferem calor para a
superfície da chapa de forma rápida e eficiente, eles são usados para as chapas finas.
Para a chapa mais espessa, o fator limitante é a transferência de calor da superfície da
chapa para o centro da chapa. O uso de aquecedores radiantes para a chapa mais espessa
fornecerá calor excessivo para a superfície, que não será transferido rápido o suficiente para
o centro da chapa. A chapa deve ser aquecida por um tempo mais longo, o que geralmente
fará com que a se formem bolhas na superfície. Por esta razão, a convecção de ar é o
método de aquecimento preferido para a chapa mais espessa.
Medição da Temperatura
O aquecimento adequado da chapa é essencial para a termoformagem bem-sucedida. A
temperatura da chapa deve estar na série correta, mas também deve ser uniforme para
atingir os resultados completos da moldagem. Devem ser usados pares termoelétricos para
monitorar a temperatura dos elementos de aquecimento ou dos fornos, visto que eles
fornecem informação vital sobre o aquecimento. Os pares termoelétricos devem ser
calibrados e usados próximos da chapa, a fim de obter uma boa medição da temperatura.
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73
Um meio rápido de medir a temperatura da chapa é usando dispositivos infravermelhos de
medição da temperatura ou pirômetros. Os pirômetros são fáceis de usar, porém somente
fornecem indicação da temperatura da superfície, e NÃO a temperatura central. Os
pirômetros usam a emissividade do material para medir a temperatura. A emissividade é a
energia emitida por um material, comparada com aquela emitida por um corpo escuro e seu
comprimento de onda dependente. Muitos pirômetros requerem ajuste da emissividade
antes da medição, a fim de obter temperaturas mais precisas de superfícies diferentes. Para
o acrílico, deve ser usada uma emissividade de 0.90 - 0.95. Note que a emissividade do
material do molde pode ser consideravelmente diferente. O uso do pirômetro ajustado para
a emissividade do acrílico para medir a temperatura do molde gerará resultados errôneos.
As fitas de temperatura são outra grande ferramenta para determinação da temperatura da
chapa, porém não são práticas como os pirômetros. As fitas de temperatura são fitas
adesivas finas que podem ser afixadas na superfície da chapa para determinar a
temperatura naquele local. As fitas de temperatura são feitas para cobrir séries diferentes de
temperaturas, de modo que você deve se certificar de usar a fita correta. Lembre-se que as
fitas de temperatura deixam marcas no local onde elas são colocadas. As fitas de
temperatura são ideais para mapear a temperatura dos aquecedores infravermelhos,
especialmente no início de um trabalho. Uma chapa rejeitada, com fitas de temperaturas
afixadas nela, em diferentes locais da chapa, pode ser usada para este propósito. Então, a
chapa pode ser inserida na seção de aquecimento e aquecida pelo tempo desejado.
Quando a chapa for removida, as fitas de temperatura fornecerão uma indicação das
temperaturas atingidas em diferentes locais. Esta informação pode ser usada para ajustar o
rendimento do aquecedor nas diferentes zonas, para obter um aquecimento mais uniforme.
MÉTODOS DE MOLDAGEM
Moldagem esticada
Esta é a técnica mais simples de termoformagem. A chapa aquecida é esticada no formado
sobre a superfície do molde. À medida que a chapa toca a superfície do molde, ela esfria,
fazendo com que a peça pare de esticar. Visto que a maioria das operações de moldagem
esticada não envolve muito alongamento, a espessura da parede da peça final é
relativamente uniforme.
Para impedir marcas, cubra os moldes com material emborrachado ou feltro. O ajuste da
temperatura do molde alta e temperatura de moldagem baixa podem ajudar a minimizar as
marcas na peça. Cubra a peça enquanto ainda estiver no molde, de modo que a freqüência
de resfriamento seja a mesma em ambos os lados da peça.
Moldagem dobrada
Neste processo, a chapa aquecida é presa nos prendedores do molde e é esticada sobre
um molde macho, rebaixando a chapa dentro do molde ou levando o molde ao encontro da
chapa. À parte da chapa que toca primeiro o molde resfria antes, e portanto, pára de esticar.
Esta parte da chapa tem a parede mais espessa. Pressão de vácuo ou ar é usada para
forçar a chapa contra o molde. As paredes laterais da peça final são mais finas do que a
superior, enquanto que as bordas têm as paredes mais finas.
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74
Moldagem a vácuo
Na moldagem a vácuo são usados prendedores para prender a chapa quente
emborrachada. Então, as bordas da chapa são seladas contra as bordas do molde fêmea e
é aplicado vácuo a partir do lado do molde. A borda é a primeira parte a esfriar e será a mais
espessa. A chapa é tracionada contra a superfície do molde. A peça final terá paredes
laterais finas e uma base muito fina.
Moldagem por pressão
Este processo é similar à moldagem a vácuo, exceto que é usada pressão positiva de ar de
uma caixa de pressão, para forçar a chapa contra o molde fêmea. Tipicamente, são usadas
pressões não maiores que 50 psi. Porém, algumas vezes são necessárias pressões de até
200 psi.
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Moldagem por sopro
Muitas configurações podem ser livremente moldadas usando-se vácuo com caixa de
vácuo. Itens com qualidade óptica muito elevada podem ser produzidos por estes métodos,
porque a superfície do material nunca toca as paredes do molde. Assim, não ocorrem
marcas ou resfriamento local.
A pressão ou vácuo é variada, a fim de fornecer a altura ou profundidade desejada. A altura
é demarcada com um guia ou material macio projetado para evitar que a peça marque. A
pressão ou o vácuo também pode ser automaticamente controlado com sensores ópticos de
luz. Embora este método seja mais caro, sua ausência de contato cria uma vantagem na
produção óptica crítica.
Um molde simples de sucção ou sopro consiste de uma placa base com uma estrutura de
fixação. Prendedores mecânicos ou hidráulicos suficientes devem ser fornecidos, a fim de
manter a rigidez da estrutura e suportar a pressão de moldagem. O uso de prendedores
com parafusos tem a desvantagem de consumir tempo e podem fazer com que a chapa
esfrie excessivamente antes de ela ser moldada.
Para o sopro livre, use pressão de ar de até 75 psi. Forneça conexões grandes de ar, de
modo que as peças grandes possam ser rapidamente moldadas, mas certifique-se de que o
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ar que está entrando não atinja diretamente os painéis quentes, causando resfriamento
local. A instalação de placa defletora ou telas na frente da abertura de entrada pode defletir
o ar que está entrando.
Descansar a chapa sobre uma placa base fria pode causar resfriamento indesejado.
A moldagem a vácuo requer as mesmas condições fundamentais que a moldagem por
pressão, exceto que é necessária menos força de fixação, porque a sucção sela
automaticamente a chapa à caixa de vácuo e a diferença de pressão é limitada a 15 psi ou
menos. Se possível, arranje dutos de sucção no anel ao redor da borda da caixa de vácuo, a
fim de prevenir o resfriamento do fluxo de ar somente em um lado da chapa. Para processar
peças grandes, encaixe um reservatório (ou tanque de vácuo) em frente da bomba de
vácuo, para sucção rápida de grandes volumes de ar.
Métodos de Moldagem de Múltiplas Fases
A moldagem em uma fase geralmente é usada para chapas de pequenas espessuras, visto
que elas são fáceis de moldar. Algumas vezes, a chapa mais espessa é difícil de ser
moldada usando os métodos de uma fase, devido às limitações da uniformidade da
espessura da parede. A moldagem de múltiplas fases envolve o alongamento da chapa
usando um tampão e, então, moldando a chapa contra o molde. As espessuras da parede
obtidas usando-se estes métodos são mais uniformes do que aquelas usando os métodos
de fase única.
Na moldagem dobrada com tampão, a chapa aquecida é presa nos prendedores aquecidos
e é aplicado ar para expandir a chapa, como no caso do sopro livre. A pressão de ar usada
para formar o tampão geralmente é de 18 - 22 psi. Então, um molde macho é inserido no
tampão, fazendo com que a chapa tome o formato do molde. Algumas vezes é aplicado
vácuo no lado do molde, para ajudar na moldagem da chapa contra a superfície do molde.
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Resfriamento
Após moldar, resfrie a peça para 60 - 70ºC. Não resfrie apenas a superfície o interior deve
ser resfriado também! Dê chance à um resfriamento uniforme em todos os lados, a fim de
prevenir o estresse. Cubra completamente as peças de resfriamento lento, com paredes
espessas, com feltro ou manta para bloquear as correntes de ar.
Não há uma regra para prever o tempo de resfriamento do interior da chapa. Os fatores
incluem a espessura do material, a temperatura ambiente da sala e o fluxo de ar da peça. A
experiência será o melhor professor. Algumas vezes são usados ventiladores para acelerar
o processo de resfriamento. Deve ser tomado cuidado para evitar o resfriamento diferencial
da chapa, o que pode resultar em um acabamento insatisfatório da superfície, arqueamento
e formação de estresse. Alguns moldes incorporam canais de refrigeração para ajudar no
processo de resfriamento.
À medida que a chapa resfria, ela se retrai, devido à expansão/contração térmica. A
contração no molde pode causar estresse, de modo que é melhor remover a peça tão logo
ela atinja sua estabilidade dimensional.
Contração
A chapa acrílica extrudada se contrai levemente quando aquecida a temperatura de
termoformagem, por causa da orientação adquirida durante a fabricação. Para encontrar a
direção da fabricação, olhe para a etiqueta. Com você lendo a etiqueta, a direção da
fabricação é de cima para baixo.
Nas operações que não requerem aquecimento, as dimensões originais não mudarão.
Porém, a chapa aquecida a temperatura de termoformagem muda dimensionalmente. A
contração máxima para a chapa acrílica extrudada é 3% na direção da fabricação e 0,5%
na direção transversal.
Se a chapa acrílica extrudada não for presa em uma estrutura de retenção, meça a
contração de uma peça fragmentada e, então, determine o tamanho do material requerido
para compensar a contração antes de cortar.
É importante distinguir a contração no material devida ao processo de fabricação e aquela
devida ao processo de moldagem. A fim de calcular esta última, devem ser realizados
estudos de teste. Isto ajudará a determinação da tolerância correta. Se o projeto da peça
não incluir quaisquer detalhes, podem ser usados moldes machos para manter as
tolerâncias, visto que elas previnem a contração da chapa.
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Acabamento
Geralmente, as peças termoformadas precisam ser acabadas antes do uso nas aplicações
finais. Certas máquinas de termoformar têm uma estação de acabamento. Também podem
ser usadas as operações convencionais de fabricação, como corte com serra e fresagem
Consulte Informações Técnicas referentes aos processos mencionados.
Recozimento
A chapa sofre vários estresses durante o processo de termoformagem, devido ao
estiramento, moldagem e mudanças na temperatura. O estresse induzido na chapa á torna
mais susceptível aos ataques químicos. Para certas aplicações, como aquelas que
requerem esterilização com álcool e/ou outros produtos químicos incompatíveis, o estresse
na chapa causará rachadura e quebra do material com o tempo. Um modo de aliviar a
formação de estresse é recozer a peça final.
O recozimento é um processo de aquecimento da chapa a uma temperatura elevada o
suficiente para permitir que as moléculas relaxem sem afetar o formato da peça final. A
chapa acrílica extrudada pode ser recozida a 80ºC. A tabela a seguir fornece informação
sobre os tempos de aquecimento e resfriamento:
Espessura
pol.
mm
0.080
0.118
0.117
0.236
0.354
2,0
3,0
4,5
6,0
9,
Tempo de
aquecimento
(horas)
2
3
4,5
6
9
Tempo de
resfriamento *
(horas)
2
2
2
2
2
* São recomendadas taxas de resfriamento de aproximadamente 175 F/hora.
°
LISTA DE PROBLEMAS, CAUSAS E SOLUÇÕES
Problema
Formatos
irregulares
Bolhas ou
espuma
Detalhes
insatisfatórios,
moldagem
incompleta
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Causa
Solução
Certifique-se de que todos os aquecedores estejam
funcionando.
Elimine os desenhos profundos.
Deflexão de calor em todos os lados.
Pré-aqueça a estrutura de fixação.
Estrutura de fixação não quente
Pré-aqueça a chapa inteira.
Diminua as temperaturas.
Aquecimento muito rápido
Aumente a distância entre os aquecedores e a chapa.
Certifique-se de que todos os aquecedores estejam
Aquecimento irregular
funcionando.
Use filtros para equilibrar o calor.
Pré-seque.
Pré-aqueça.
Umidade em excesso
Mantenha o isolamento na chapa até que ela seja
moldada.
Abaixe a temperatura do aquecedor.
Aqueça a chapa por mais tempo.
Eleve a temperatura do aquecedor.
Chapa muito fria
Se o problema ocorrer toda vez na mesma área, verifique
se todos os aquecedores estão funcionando.
A estrutura de fixação não está Aqueça a estrutura à temperatura recomendada.
quente o suficiente
Temperaturas de aquecimento
irregulares
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Vácuo ou pressão insuficiente
Retirada do vácuo não rápida o
suficiente
A chapa está muito quente
Enrugamento
Vácuo insuficiente
Razão de repuxe muito grande
em algumas áreas do molde
Muito
arqueamento
Chapa muito quente
Chapa muito quente
Ruptura da chapa Chapa muito fria
ao moldar
A velocidade de fechamento
entre o molde e a chapa está
muito elevada
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Verifique se a pressão/vácuo no molde é suficiente.
Remova as conexões de 90º do sistema de vácuo.
Verifique os orifícios de vácuo quanto a obstruções.
Aumente o número de orifícios de vácuo.
Verifique o projeto do sistema de vácuo (tanque).
Faça orifícios posteriores de alívio de vácuo.
Use ranhuras de vácuo, ao invés de orifícios.
Reduza o tempo de aquecimento.
Aumente a distância do aquecedor.
Reduza a temperatura do aquecedor.
Verifique o sistema de vácuo.
Adicione mais orifícios de vácuo.
Re-projete o molde.
Use um molde fêmea, ao invés de um molde macho.
Adicione blocos à base do molde.
Aumente os ângulos e raios de tração.
Reduza o tempo de aquecimento.
Reduza a temperatura do aquecedor.
Reduza o tempo de aquecimento.
Reduza a temperatura do aquecedor.
Aumente o tempo de aquecimento.
Aumente a temperatura do aquecedor.
Reduza a velocidade de fechamento.
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Problema
Causa
Temperatura do molde ou da
chapa muito elevada
Peça aderindo ao
molde
Ângulo de repuxe muito
pequeno
Deformação da
peça
Marcas na
superfície
Bordas
irregulares
Resfriamento irregular da peça
Temperatura do molde muito
baixa
Superfície do molde muito
irregular
Superfície do molde muito lisa
Vácuo irregular
O molde está muito quente
O molde está muito frio
Sujeira na chapa ou no molde
Temperatura de moldagem
excessivamente diferente
Cantos
deformados
Estresse excessivo
Quebra nos
cantos
Concentração de estresse
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Solução
Reduza a temperatura do molde.
Reduza o tempo ou a temperatura de aquecimento.
Aumente o ângulo de repuxe
Use um molde fêmea.
Remova a peça do molde tão logo seja possível.
Adicione mais canais de água ao molde.
Verifique o fluxo de água.
Eleve a temperatura da peça.
Use cobertura apropriada para o molde (espuma, feltro).
Mude o material do molde.
Lixe a superfície do molde.
Verifique o sistema de vácuo.
Adicione orifícios de vácuo.
Reduza a temperatura do molde.
Aumente a temperatura do molde.
Limpe com ar deionizado.
Pré-aqueça a estrutura de fixação.
Use uma estrutura de fixação deslizante (baixa/alta).
Aqueça as estruturas à temperatura adequada antes de
inserir a chapa.
Adicione calor suplementar aos cantos.
Aqueça uniformemente a chapa.
Pré-aqueça as estruturas ou use estruturas aquecidas.
Adicione calor suplementar aos cantos.
81
11 – MÉTODOS DE USINAGEM
Este informativo fornece recomendações sobre:
? Equipamento
? Procedimentos
? Lista de Problemas, Causas e Soluções
? Informações sobre Segurança
EQUIPAMENTO
Alguns tipos de máquinas são usados no processo de produtos com chapa acrílica
extrudada, incluindo fresadoras, afiadores, furadoras, cortadores em zigue-zague, limas e
escarea-dores.
A maioria do equipamento utilizado no trabalho com a chapa acrílica extruidada foi
originalmente projetada para madeira ou metal. O superaquecimento da chapa, devido a
equipamentos ou as ferramentas de corte inadequadas podem causar falha na fabricação
do item. Para prevenir isto, certifique-se de utilizar o equipamento correto para a chapa
acrílica extrudada.
Fresadoras
Há vários tipos de máquinas para fresar a chapa acrílica extrudada. São necessárias
máquinas com uma base pesada e equilíbrio confiável para controlar a vibração e assegurar
cortes precisos. Equipe todas as unidades com dispositivos de vácuo ou ar comprimido para
limpar as rebarbas da área da lâmina e para controlar a geração de calor.
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Ferramentas para Fresar
Os cortadores para fresar variam amplamente, dependendo da aplicação. O ângulo de saída
da borda de corte deve ser de 0 - 5º e o ângulo de ataque de 2 - 10º. Você pode trabalhar a
chapa acrílica extrudada com ferramentas com ponta de aço rápido, metal duro ou
diamante.
As ferramentas de metal duro, embora tenha um custo inicial maior que as de aço, porem
mantêm-se afiadas por mais tempo, produzindo uma borda trabalhada de alta qualidade, por
um tempo mais longo. As ferramentas com ponta de diamante produzem um corte superior
e duram mais que as ferramentas com ponta de metal duro. Os pigmentos nas cores da
chapa acrílica extrudada podem encurtar a vida útil da ferramenta.
Limar-Aplainar
Você pode usar limas e raspadeiras manuais normais com a chapa acrílica extrudada. A
ferramenta depende dos efeitos desejados e da aplicação. Use estas ferramentas para
produzir uma superfície áspera, e não para um acabamento fino.
Furadeira
Os trabalhos artísticos,use haste flexível girando a, no mínimo, 1000 rpm e fresa de lápis
operada a ar, e ferramentas de afiar girando a aproximadamente 60000 rpm.
Escareadores
Use escareadores normais para tirar a rebarba de orifícios perfurados. Certifique-se de que
as bordas da ferramenta estejam sem defeitos, prevenindo os entalhes e vincos na
superfície perfurada.
Cortadores em zigue-zague
Use moldes ou gabaritos normais para cortar zigue-zagues internos e externos na chapa
acrílica extrudada.
PROCEDIMENTOS
Segurança
Ao usar os equipamentos, use proteção facial ou óculos de segurança. Use protetores
de ouvido quando você for operar o equipamento por longos períodos de tempo.
Siga as práticas de segurança normais ao trabalhar a chapa acrílica extrudada. Pode ser
apropriada proteção para os olhos, ouvidos e proteção respiratória, dependendo da
operação.
Certifique-se de seguir as recomendações de segurança do fabricante dos materiais e
equipamentos,usados com a chapa acrílica extrudada.
Direção do Curso
Para conseguir uma superfície uniforme, alimente a chapa na direção adequada, como
requerido pela rotação da ferramenta. Alimente com material a borda de rotação do
cortador.
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Mudanças Dimensionais
O estresse inerente na chapa acrílica extrudada, bem como o estresse obtido nos processos
fabricados por máquinas, pode causar mudanças dimensionais quando a chapa é aquecida
à temperatura de moldagem após trabalho com máquina.
Recoza a peça para eliminar o estresse. Veja o Informativo Técnico – 12 – “Recozimento”,
para os procedimentos apropriados.
Operação de Torno
Para usar um cortador com uma única borda, equilibre cuidadosamente o mandril com os
parafusos de ajustamento, para eliminar as marcas de trepidação. A qualidade da borda
depende da estabilidade da máquina.
Fresadoras
Use uma fresadora com várias fresas. A velocidade de rotação do cortador deve ser tão
rápida quanto possível, no mínimo 100 m/min.
Visto que a maioria das laminas são projetadas para cortar madeira ou metal, podem ser
necessárias algumas modificações. O ângulo de saída deve ser de 0o, reduzindo a
fragmentação por raspar, e não cortar. O ângulo de ataque deve ser de no mínimo 2o –
geralmente mais – para minimizar a formação de calor friccional. Se você estiver usando
uma fresadora padrão, utilize refrigeração.
Refrigeração
Os plásticos, incluindo a chapa acrílica extrudada, são muito mais susceptíveis à distorção
por calor do que os metais. Use meios de refrigeração, como ar comprimido, água,
emulsões, etc., para minimizar os efeitos da distorção por calor e produzir uma superfície
polida. Se não for fornecido refrigeração, a decomposição e as irregularidades na borda de
corte podem produzir áreas de alto estresse, levando a crazing (numerosas ranhuras finas
no material).
Se você usar emulsões, teste-as quanto à compatibilidade com o acrílico. As emulsões
incompatíveis podem causar rachadura. Podemos avaliar os produtos compatíveis com
acrílico. Entre em contato conosco.
Limar - plainar
Se necessário, use uma raspadeira de aço de alta velocidade para aplainar as bordas
serradas. As limas planas triangulares com largura de oito mm também são efetivas. A
superfície da lima não deve ter depressões, visto que isto produzirá marcas de trepidação
devido ao ângulo de saída. A lima plana deve ter um ângulo de saída de 0o. Assim como
com a lixadeira, use água para um acabamento uniforme e menor formação de estresses
pelo aquecimento friccional.
Furadeira
Use ferramentas manuais para aplicações artísticas, para um trabalho preciso. Ajuste a
velocidade de curso da ponta para evitar a fusão, pelo curso lento, e a fragmentação pelo
curso rápido. Se a fusão persistir, use um líquido ou ar para refrigeração.
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Corte em zigue-zague
Devido à sensibilidade dos acrílicos, não trabalhe com máquinas com bordas afiadas. Para
reduzir o estresse, use cortadores arredondados. Note também que as ferramentas não
devem suportar cargas.
Use uma emulsão ou óleo de corte para produzir uma superfície polida. Remova
regularmente as rebarbas dos orifícios internos.
LISTA DE PROBLEMAS, CAUSAS E SOLUÇÕES.
Problema
Marcas de
trepidação
Causa
Ferramenta cega
Freqüência de
alimentação muito rápida
Mandril desalinhado
Vibração
Mancal gasto
Ferramenta cega
Não há resfriamento
Bordas
derretidas
Freqüência de
alimentação lenta
Formação de lascas
Ângulo de saída incorreto
Ângulo de liberação
incorreto
Solução
Substitua ou afie a ferramenta.
Reduza a freqüência de alimentação.
Alinhe o mandril com parafusos de
ajustamento ou substitua o mandril e o fuso.
Estabilize a plataforma.
Substitua quando exceder 0.05 mm.
Substitua ou afie a ferramenta.
Adicione ar comprimido, mistura de água ou
emulsão para refrigeração.
Aumente a freqüência de alimentação.
Use um sistema de vácuo ou ar comprimido
para limpar as rebarbas.
Use uma ferramenta com ângulo de saída de
0o.
Use uma ferramenta com ângulo de ataque de
2 - 10º.
12 – RECOZIMENTO
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Este informativo fornece recomendações sobre:
? Quando recozer
? Equipamento
? Procedimentos
? Informações sobre segurança
QUANDO RECOZER
Recozimento minimiza os efeitos do estresse sobre os itens fabricados com a chapa acrílica
extrudada. Ela alivia a maioria do estresse induzido pelo processos de termoformagem,
impressão, colagem, polimento, polimento com chama e outras processos de fabricação. O
recozimento é recomendado pelo fabricante na maioria dos casos.
O processo reduz os estresses internos na chapa, que podem causar crazing (numerosas
ranhuras no material), quando o acrílico entra em contato com solventes, como limpadores
de vidros e algumas tintas. O estresse devido à absorção de água também pode causar
rachadura. A recozimento reduz ao mínimo a probabilidade de que ocorram rachaduras
grandes ou em larga escala. Também, os estudos mostraram que o recozimento pode
aumentar a resistência da peça final em mais de 50%.
EQUIPAMENTO
Fornos de Circulação de Ar Forçado
Recoza as peças fabricadas em fornos de circulação de ar forçado, assegurando
temperaturas uniformes e fornecendo ventilação apropriada. A velocidade do ar deve ser de
7,5 – 38 m/min. Providencie um forno controlável em + 6ºC para evitar o aquecimento
desigual ou excessivo.
Selecione cuidadosamente o tamanho do forno. Providencie portas largas para as peças
grandes e portas pequenas para evitar perda de calor ao inserir as peças pequenas.
A seleção do controle da temperatura afeta a eficiência do forno. Você pode usar timers, que
controlam a porcentagem de tempo que os aquecedores ficam ligados, porém tais controles
não fornecem um aquecimento uniforme. Ou ainda, você pode usar controles proporcionais
de tempo, com interruptores de fases, para variar o rendimento do aquecedor, porém estes
podem produzir temperaturas irregulares. Os controladores que monitoram a temperatura e
mantêm a voltagem constante nos elementos de aquecimento parecem trabalhar melhor.
Os fornos convencionais projetados para recozer e aquecer plásticos geralmente são os
melhores. Você pode utilizar um forno de cozinhas industriais, obtido de uma empresa que
fornece para restaurantes. Certifique-se de que o forno incorpora circulação de ar e
sistemas precisos de controle de temperatura.
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PROCEDIMENTOS
Para recozer a chapa acrílica extrudada, aqueça-a a 80ºC, logo abaixo da temperatura de
deflexão, e esfrie lentamente. Aqueça 1 hora por milímetro de espessura; para uma chapa
fina, aqueça por um mínimo de 2 horas.
Os tempos de resfriamento geralmente são mais curtos do que os tempos de aquecimento
(veja o quadro mais adiante). Para espessuras acima de 8 mm, o tempo de resfriamento em
horas é igual à espessura em milímetros dividida por 4. Resfrie lentamente para evitar
estresse térmico – quanto mais espessa a peça, mais lento o tempo de resfriamento.
Espere até que a temperatura do forno caia abaixo de 60ºC antes de remover os itens. A
remoção de uma peça muito prematuramente pode anular os efeitos positivos do
recozimento.
Ao recozer as peças de chapa acrílica extrudada, apóie-as para evitar estresse. Por
exemplo, a parte central elevada da peça precisará de um apoio independente – ela não
pode ser apoiada a partir das bordas. A falta de apoio pode inibir o relaxamento ou causar
arqueamento.
Certifique-se de que as partes sejam limpas e secas antes de recozer. Remova o
revestimento de papel para evitar fundi-lo ao material. Remova qualquer revestimento com
spray, fita protetora ou material similar. O revestimento de plástico pode ficar no lugar.
Se o único trabalho exercido na chapa for o trabalho com máquina e você não precisar tratar
as junções coladas, o tempo de aquecimento pode ser reduzido. Isto se deve ao fato de que
as máquinas formam estresses leves somente na superfície, a espessura total da chapa não
precisa ser recozida. Aqueça por no mínimo duas horas; resfrie pela mesma quantidade de
tempo. Se forem feitos orifícios na chapa inteira, posicione a peça de modo que o ar
aquecido flua pelo orifício.
Se você estiver recozendo após colagem, deixe que a peça assente por no mínimo 6 horas,
para evitar a formação de bolhas resultante da evaporação rápida do solvente de colagem.
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Espessura da Chapa x Tempo de Aquecimento/Resfriamento
Tempo de
Aquecimento
(horas)
2
2,5
3
3,2
4,5
4,7
5,6
6
9,5
Espessura
Pol.
.080
.098
.118
.125
.177
.187
.220
.236
.275
mm
2,0
2,5
3,0
3,2
4,5
4,7
5,6
6,0
9,5
Tempo de
Resfriamento
(horas)
2
2
2
2
2
2
2
2
2,5
Freqüência de
Resfriamento
o
( C/h)
12
12
12
12
12
12
12
12
8
50,00
45,00
Espessura (mm)
40,00
35,00
30,00
25,00
20,00
15,00
10,00
5,00
0,00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
Tempo (h)
Tempo de aquecimento
Tempo de resfriamento
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13 – CORTE A LASER
Este informativo fornece recomendações sobre:
? Equipamento
? Procedimentos
? Lista de Problemas, Causas e Soluções.
? Informações sobre Segurança
EQUIPAMENTO
Os lasers de CO2, utilizados em aplicações apropriadas, são ferramentas poderosas e de
custo efetivo para corte da chapa acrílica extrudada. As pequenas peças complexas, com
ângulos internos agudos, e as peças de qualquer tamanho que requerem tolerâncias de
corte menores que 0.4 mm/m podem ser cortadas com o laser e deixadas com um
acabamento de borda polido. Devido ao corte a laser oferecer uma incisão estreita (0.25 0.50 mm), a grande capacidade de formatos e tamanhos, bem como um corte limpo, polido
e sem sujeira, torna-o a primeira escolha para muitas aplicações de qualidade.
O Projeto do Laser de CO2
Os lasers de CO2 trabalham emitindo um feixe de luz paralelo que tem um comprimento de
onda de 10.6 mícrons. Este comprimento de onda de luz é bem absorvido por não-metais.
Quando o feixe de luz ou energia é focalizado através das lentes para um ponto muito
pequeno, ele vaporiza o material que está em sua trajetória. Este feixe de luz focalizado
pode ser mantido estacionário sobre uma tabela de posicionamento de eixos xy ou ele pode
ser posicionado sobre uma superfície estacionária usando uma configuração de “cabeça
móvel”. Um ajuste de cabeça móvel significa que o feixe de luz do laser se move sobre o
trabalho em um ou dois eixos, através do uso de espelhos e de equipamento de
posicionamento mecânico. Os controladores, microcomputadores e softwares utilizados para
controlar o posicionamento do laser e o trabalho são muito similares aos hardwares e
softwares utilizados com outros equipamentos com Controles Numéricos Computadorizados
(CNC). Isto torna o projeto do uso do corte a laser não mais difícil do que o trabalho com
qualquer máquina com CNC.
PROCEDIMENTOS
Instalação para cortar a Chapa Acrílica Extrudada
Há três variáveis básicas envolvidas ao cortar com laser, cada uma afetando a qualidade do
corte e o nível resultante de estresse no material que está sendo cortado: a energia do laser,
a freqüência de alimentação e a freqüência de pulso. Todas elas podem ser ajustadas para
permitir diferentes espessuras e acabamentos de bordas. Para cortar a chapa acrílica
extrudada, pode ser usado um laser pequeno de 40 watts para espessuras de até 6 mm.
Porém, para conseguir uma borda de boa qualidade com o laser pequeno, você deve
diminuir a freqüência de alimentação para aproximadamente 500 mm/min. Para uma chapa
mais espessa ou freqüências de alimentação mais rápidas, é necessário um laser maior. Um
laser de 180 watts fornecerá um corte rápido e econômico da maioria das espessuras da
chapa de acrílico, usando apenas aproximadamente 75% de força. As máquinas de laser
com voltagens mais altas, de 500 a 1000 watts, permitem maiores freqüências de
alimentação e corte com múltiplas cabeças ao mesmo tempo.
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VELOCIDADES TÍPICAS PARA CORTE DO ACRÍLICO
1400
Fre
qü
ênc 1200
ia
de
Ali 1000
me
nta
ção 800
(po
l./m
600
in)
75 / 80 watts
150 watts
375 watts
600 watts
400
200
0
0.055
0.15
0.1875
0.25
0.5
Espessura do material (pol.)
LISTA DE PROBLEMAS, CAUSAS E SOLUÇÕES
O aumento da energia do laser e a determinada freqüência de alimentação geralmente
resultará em um acabamento mais lustroso, mas isto também aumenta o nível de estresse
na borda da chapa. Uma freqüência de alimentação mais rápida, com freqüência de pulso
mais rápida, geralmente resultará em uma borda com baixo estresse, porém menos
lustrosa.
A freqüência de pulso do laser (medida em pulsos por segundo – pps) é a freqüência na
qual o laser “dispara”. O feixe de luz do laser, na realidade, é uma série de pequenas
explosões ou pulsos, não um fluxo contínuo. A freqüência de pulso pode ser controlada de
dois modos: proporcionalmente ao tempo ou proporcionalmente à distância percorrida.
Enquanto o método da freqüência de pulso proporcional ao tempo é mais comum e mais
fácil de programar no início, este método geralmente resulta em cantos internos queimados.
O controlador xy leva mais tempo para fazer um canto do que uma linha reta, de modo que
os cantos (particularmente os cantos internos) absorvem muita energia e tendem a derreter
e tornar-se superestressados. Esta é uma consideração importante ao cortar materiais
sensíveis como o acrílico. A freqüência de pulso proporcional à distância percorrida elimina
muito este problema. À medida que o controlador torna lenta a freqüência de alimentação
nos cantos, a freqüência de pulso também diminui, mantendo constante a quantidade de
energia emitida em determinado ponto do corte.
Considerações Importantes ao Cortar a chapa acrílica extrudada
Não importa quão sofisticado seja o controlador ou quão rápida seja a freqüência de
alimentação: o estresse da borda será sempre uma consideração em certas aplicações.
Toda vez que a chapa de acrílico é aquecida, existe a possibilidade de estresse por calor.
Este problema é maior quando apenas uma parte da chapa é aquecida, o que é o caso do
corte a laser. A interface no corpo não aquecido da chapa e a borda rapidamente aquecida,
e rapidamente resfriada da chapa com corte a laser estão sujeitas à rachadura. Estas áreas
altamente estressadas se estendem aproximadamente de 0.25 - 1,2 mm (dependendo da
espessura) dentro da chapa. Elas são suscetíveis à rachadura pelo contato com solventes
incompatíveis ou pelo elevado estresse mecânico, por exemplo, devido ao envergamento.
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O ajuste da freqüência de alimentação, freqüência de pulso e energia pode minimizar o
problema de estresse na borda. A energia mais baixa e a freqüência de pulso mais lenta,
combinadas com uma freqüência de alimentação relativamente rápida, reduzem a
quantidade de energia ou calor que é absorvido pela chapa, assim reduzindo a quantidade
de estresse e a distância que o estresse se estende pela chapa. Porém, estas condições
resultarão em um acabamento menos lustroso. Em algumas circunstancias, pode ser prático
raspar ou tupiar as áreas estressadas.
Gás e Vácuo
A maioria dos lasers de alta potencia são equipados com dispositivos de gás e vácuo. O tipo
de gás usado, a freqüência de fluxo do jato de gás, bem como a eficiência do vácuo na
remoção de vapores pode influenciar a qualidade de corte a laser. Um bom fluxo de gás por
todo o corte a laser combinado com um sistema efetivo de vácuo ajudarão a remover os
vapores que podem danificar a peça de trabalho, resultar em pequenas combustões ou
deixar resíduos indesejáveis.
Filme de proteção Cortável a Laser
O desempenho do filme de proteção é uma consideração importante ao selecionar a chapa
acrílica para a sua aplicação. Se o filme de proteção não aderir bem, as peças podem ser
danificadas ou arranhadas durante a fabricação de peças, e a eficiência do próprio processo
de fabricação pode ser reduzida. Por outro lado, o filme de proteção pode ser difícil de ser
removido, resultando em trabalho e custo extras. A escolha do filme de proteção apropriado
para cada tipo e processo de fabricação pode ajudar a minimizar estes problemas.
Tradicionalmente, o filme de proteção de papel tem sido a melhor escolha para o corte a
laser. Ele não se funde ao acrílico nas bordas do corte a laser. Sua adesão forte e
consistente impedirá que o filme de proteção se levante enquanto está sendo manuseado
ou cortado a laser, protegendo a superfície da chapa acrílica do calor e dos gases
corrosivos gerados pelo laser. Exite ainda filme de proteção de polietileno desenvolvidos
para corte a laser.
Para rendimento e eficiência máximos do corte a laser, pode ser usado um filme de proteção
de polietileno adesivo claro, especialmente formulado. Este filme de proteção é muito fácil
de ser removido de uma peça cortada a laser e ainda oferece adesão suficiente para
agüentar o manuseio.
Para uma borda polida, está disponível um filme de proteção de polietileno não adesivo,
especialmente formulado. Devido ao filme de proteção não adesivo deixar algum resíduo na
borda de corte a laser, ele pode reduzir levemente a aparência polida da borda de corte a
laser. Para aplicações que demandam uma borda com aparência altamente polida, é
recomendado um filme de proteção não adesivo “cortável com laser”.
Outra consideração com relação ao filme de proteção é o enrugamento. A fim de reter a
óptica original da chapa que está sendo cortada, o filme de proteção, particularmente o filme
de proteção no topo da peça, não deve estar enrugado. Se o filme de proteção não estiver
em contato com a chapa no ponto do corte, os gases do laser serão aprisionados entre o
filme de proteção e a chapa, gravando a superfície. A gravação não é um problema na base
da chapa, porque o sistema de vácuo a remove eficientemente da base da chapa antes que
possa causar qualquer dano.
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Manutenção
Como todo equipamento sofisticado, os cortadores de laser requerem manutenção regular
para um bom desempenho. É uma boa pratica observar o ajuste de energia requerido para
cortar determinada espessura de material a uma velocidade de corte especifica. Com o
tempo, o ajuste de energia deve ser elevado ou a velocidade de corte reduzida, porque a
óptica do laser se torna suja ou fora de foco. Se isto ocorrer, a qualidade também diminui. A
manutenção regular por um técnico qualificado ajudará a manter a eficiência e a qualidade
do corte.
Segurança
Embora os lasers sejam ferramentas sofisticadas, eles não são nem mais nem menos
perigosos do que outros equipamento, quando instalados e operados de forma apropriada.
Os óculos de proteção padrão geralmente são o único equipamento necessário para
proteção dos olhos. Porém, nem todos os óculos de segurança padrão são opacos a 10.6
mícrons de luz (isto é, 5 a 10.600 nanômetros), comum a alguns lasers. O Padrão ANSI
Z136. 1 estabelece que o óculos de proteção deve ser rotulado com o comprimento de onda
e o fator de proteção de densidade óptica. Um sistema de exaustão é necessário para
remover os vapores potencialmente danosos liberados quando o material é cortado.
Dependendo do corte do material, pode ser necessário filtrar os vapores antes de dispersálos para fora.
Emissão
Várias investigações cientificas foram realizadas por vários pesquisadores para determinar a
quantidade e o tipo de emissões que resultam do corte a laser do acrílico. Apesar desses
esforços, é impossível prever exatamente os subprodutos e suas concentrações na emissão
de gases gerados pelo corte a laser do acrílico.
Isto depende dos parâmetros do laser, parâmetros do processamento, gases cobertos,
método de exaustão e composição exata do polímero de acrílico. Adicionalmente, estes
estudos não incluem os efeitos do papel protetor ou do filme de proteção de polietileno
fornecido na chapa acrílica, nem o possível impacto sobre pinturas.
Ao cortar o acrílico, a laser, a maioria do acrílico decomposto é convertida em seus
monômeros constituintes. Na chapa acrílica extrudada, estes monômeros incluem
aproximadamente 90% de metacrilato de metila e 10% acrilato de metila. Muitos
fornecedores de acrílico também empregam acrilato de etila em suas formulações acrílicas.
Durante uma pesquisa cientifica independente foi encontrado que, entre os plásticos que
testados, o acrílico resultou na mais baixa geração de aerossol (< 10 mg/m3). Seu trabalho
também indicou que aproximadamente 90% das emissões do corte a laser do acrílico foram
monômeros de metacrilato de metila gasosos.
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Informações sobre Segurança
PRECAUÇÕES DE INCÊNDIO
A Chapa Acrílica Extrudada é um termoplástico combustível. Devem ser tomadas
precauções para proteger este material das chamas e de fontes de calor. Normalmente, a
Chapa Arilica Extrudada queima rapidamente até o fim, se o fogo não for extinto. Os
produtos da extinção (extintores de incêndio), se houver presença de ar suficiente, são o
dióxido de carbono (CO2) e a água. Porém, em muitos incêndios, não há disponibilidade de
ar suficiente e será formado monóxido de carbono tóxico, como ocorre quando outros
materiais combustíveis comuns são queimados. Recomendamos um bom julgamento no uso
deste material versátil e sugerimos que os códigos de edificação sejam seguidos
cuidadosamente, para assegurar seu uso apropriado.
COMPATIBILIDADE
Assim como outros materiais plásticos, a chapa acrílica extrudada está sujeita a quebra,
trinca ou descoloração, se ela entrar em contato com materiais incompatíveis. Estes
materiais podem incluir limpadores, polidores, adesivos, selantes, vedadores ou materiais
para embalagem, emulsões de corte, etc. Veja os Informativos Técnicos nesta série para
maiores informações ou entre em contato conosco.
AVISO IMPORTANTE
ACREDITA-SE QUE AS INFORMAÇÕES E DETERMINAÇÕES AQUI INSERIDAS SEJAM
CONFIÁVEIS, PORÉM ELAS NÃO FORAM ELABORADAS COMO UMA GARANTIA OU
REPRESENTAÇÃO PARA A QUAL NÓS NÃO ASSUMIMOS RESPONSABILIDADE
LEGAL. OS USUÁRIOS DEVERÃO REALIZAR VERIFICAÇÕES E TESTES SUFICIENTES
PARA DETERMINAR A CONVENIÊNCIA DE QUALQUER INFORMAÇÃO OU PRODUTOS
AQUI REFERIDOS PARA OS SEUS PRÓPRIOS PROPÓSITOS PARTICULARES. NÃO É
FEITA GARANTIA DE QUALQUER PROPÓSITO PARTICULAR. NADA AQUI CONTIDO
DEVE SER TOMADO COMO PERMISSÃO, INDUZIMENTO OU RECOMENDAÇÃO PARA
A PRÁTICA DE QUALQUER INVENÇÃO PATENTEADA SEM LICENÇA.
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