Para que uma empresa opere com sucesso em todo o mundo, apenas os mais altos padrões de qualidade são suficientes. Investimos continuamente em pesquisa e desenvolvimento para nos manter à frente das demandas atuais com novos materiais de alta tecnologia e métodos de processamento. Diretrizes rigorosas garantem que cada processo individual esteja sujeito aos controles de qualidade mais exigentes, desde a inspeção das matérias-primas até o produto final, podendo ser rastreado até a matéria-prima, se necessário. Consequentemente, somos certificados de acordo com as normas DIN EN ISO 9001 e DIN EN ISO 13485.
Nosso sistema de garantia da qualidade monitora continuamente nossos produtos, desde a chegada como matéria-prima no departamento de recebimento, até a entrega como semiacabados. Isso nos permite garantir os mais altos padrões de qualidade dos produtos e prevenir, de forma fundamental, defeitos e reclamações. Esse processo envolve a realização de diversos testes em cada etapa do processo de trabalho, conforme mostrado na infografia.
A norma internacional DIN EN ISO 13485 se refere tanto ao fornecimento de dispositivos médicos quanto aos serviços associados. O principal objetivo dessa norma internacional é harmonizar os requisitos legais para sistemas de gestão da qualidade de dispositivos médicos.
A Ensinger GmbH implementou um sistema de gestão da qualidade de acordo com a DIN EN ISO 13485:2016 em várias áreas para o desenvolvimento, produção e distribuição de termoplásticos em suas unidades de Nufringen e Cham. Com este sistema de gestão da qualidade certificado para tecnologia médica, a Ensinger oferece aos seus clientes maior segurança.
Devido à documentação rigorosa durante as etapas individuais do processo, a rastreabilidade consistente dos produtos e das matérias-primas utilizadas é padrão na Ensinger. Para materiais plásticos dentro do portfólio padrão Ensinger MED-/MT, é emitida uma declaração de conformidade relacionada ao pedido. Isso permite que nossos clientes tenham rastreabilidade clara.
Para produtos de grau médico, o objetivo é manter os materiais e o processo de fabricação o mais inalterados possível. Em caso de alterações, aplicam-se altos padrões de avaliação no âmbito do gerenciamento de mudanças de grau médico, e os clientes são informados sobre mudanças relevantes o quanto antes, por meio de uma notificação de mudança. O objetivo é sempre fornecer produtos equivalentes, apesar dos ajustes necessários.
Os materiais plásticos dentro do portfólio padrão Ensinger MED-/MT são testados de acordo com a ISO 10993, conforme seu uso pretendido, preferencialmente no produto. Eles atendem aos requisitos especificados no respectivo teste. No entanto, a avaliação da biocompatibilidade também pode ser totalmente adaptada às necessidades individuais do cliente.
A embalagem para produtos médicos é um aspecto importante para proteger o produto contra corrosão, contaminação e danos. O produto precisa ser protegido contra alta umidade do ar, poeira e sujeira, extremos de temperatura e luz solar direta durante o transporte e armazenamento na Ensinger ou nas instalações do cliente. Dependendo dos requisitos do cliente, isso é alcançado usando embalagens em filme ou manga, que podem ser adaptadas de forma flexível ao produto, podendo, em certa medida, ser encolhidas ou usadas em múltiplas camadas. Além disso, o produto pode ser limpo ou lavado e esterilizado conforme necessário.
A rastreabilidade é um instrumento importante para a Ensinger, que permite determinar e acompanhar toda a cadeia de processos de um material a qualquer momento. O método conhecido como rastreabilidade ascendente é fundamental para isso. O objetivo da rastreabilidade ascendente é identificar de forma rápida e seletiva as causas e os responsáveis por quaisquer problemas com componentes ou materiais. A meta é garantir que as fontes de erro sejam identificadas e resolvidas o mais rapidamente possível. Além disso, outros clientes que possam ser afetados podem ser informados rapidamente, a fim de evitar maiores danos. Por essa razão, a Ensinger emite certificações apenas de forma específica para cada pedido.
O portfólio de produtos da Ensinger contém materiais com uma variedade de diferentes declarações, incluindo as seguintes áreas:
Contato direto com alimentos (de acordo com FDA, BfR, 1935/2004/EC, 10/2011/EC, 3A SSI, etc.)
Biocompatibilidade (de acordo com ISO 10993, USP Classe VI, etc.)
Contato com água potável (incluindo KTW, DVWG, WRAS, NSF61, etc.)
Inflamabilidade (incluindo UL94, etc.)
Além disso, testes de qualificação de materiais são realizados para as seguintes indústrias:
Indústria de petróleo e gás
Indústria aeroespacial
Dependendo do material envolvido e em estreita cooperação com fornecedores de matéria-prima e institutos de teste, emitimos as confirmações listadas relativas aos materiais mediante solicitação do cliente. No interesse de garantir rastreabilidade completa, essas confirmações são emitidas pela Ensinger apenas em conexão direta com um pedido real e com o material fornecido.
Os semiacabados da Ensinger para a indústria alimentícia são fabricados de acordo com os requisitos das seguintes regulamentações legais europeias sobre conformidade para contato com alimentos:
Regulamento (CE) nº 1935/2004
Regulamento (CE) nº 2023/2006
Regulamento (UE) nº 10/2011
Além do Regulamento (UE) nº 10/2011, aplicável em toda a Europa, os produtos Ensinger também cumprem diretivas específicas, como a aprovação da FDA para matérias-primas e recomendações sobre a adequação de plásticos para contato com alimentos emitidas pelo Instituto Federal de Avaliação de Riscos da Alemanha (BfR). Uma declaração de adequação é fornecida pelo departamento técnico da Ensinger, com confirmação da listagem do material.
Os produtos Ensinger para a indústria alimentícia estão em conformidade com diretivas específicas de aprovação da FDA para matérias-primas.
Certificados de acordo com os requisitos da FDA são emitidos pela Ensinger para produtos semiacabados destinados a contato repetido com alimentos. Uma declaração de adequação é fornecida pelo departamento técnico da Ensinger, com confirmação da listagem do material.
Produtos específicos com conformidade de matéria-prima a outros padrões internacionais também estão disponíveis mediante solicitação, por exemplo:
Norma NSF/ANSI 51 "Materiais para Equipamentos Alimentícios"
Norma Sanitária 3-A 20-25
A água potável não se enquadra nas diretrizes de fabricação de alimentos, mas é monitorada de acordo com regulamentações específicas que atualmente não são padronizadas internacionalmente.
Como a água potável é frequentemente utilizada na preparação de alimentos, seja como componente de fabricação ou em processos de limpeza, os semiacabados da Ensinger estão disponíveis com conformidade da matéria-prima para as seguintes diretrizes específicas:
Alemanha – Plásticos em contato com água potável (KTW)
Reino Unido – WRAS (Water Regulations Advisory Scheme)
EUA – NSF 61 (National Sanitation Foundation)
As especificações de teste específicas de cada país não são transferíveis e devem ser testadas individualmente em cada caso. No entanto, suas declarações são semelhantes quanto à adequação de condições específicas de aplicação para água potável. Essas condições são comparáveis segundo KTW, WRAS e NSF 61, e classificadas em três categorias: água fria (por exemplo, até 23 °C), água morna (por exemplo, até 60 °C) e água quente (por exemplo, até 85 °C).
De forma análoga à emissão de adequação para contato com alimentos, as matérias-primas destinadas ao contato com água potável devem passar por testes de migração adequados. Normalmente, os fabricantes de matéria-prima realizam esses testes de migração para qualificar os materiais adequados e decidem por conta própria de acordo com quais regulamentações regionais os testes serão conduzidos.
A Ensinger oferece uma variedade de materiais biocompatíveis com diferentes capacidades de esterilização para produtos que vão desde dispositivos médicos até implantes de curta duração.
A biocompatibilidade de materiais e produtos médicos é certificada de acordo com:
USP Classe VI
O portfólio de produtos da Ensinger contém materiais com comportamento específico de inflamabilidade, avaliados por testes relevantes.
Os testes de combustibilidade segundo UL94 são geralmente realizados na matéria-prima. Além de testes de acordo com as especificações da UL ou em laboratórios credenciados pela UL, a listagem e o uso das chamadas “yellow cards” também são realizados diretamente pela própria UL. Por esse motivo, deve-se distinguir entre materiais com listagem UL e materiais que apenas atendem aos requisitos da respectiva classificação UL (sem listagem). Se materiais listados forem necessários para aplicações especiais, consulte nosso Departamento de Vendas antes de fazer o pedido, pois pode ser necessário utilizar matérias-primas específicas.
Além da classificação de retardantes de chama segundo UL94, existem outros testes específicos da indústria que classificam o comportamento de combustão de plásticos:
DIN 5510-2 é uma especificação típica de teste de fogo para aplicações em componentes ferroviários na Alemanha e será finalmente substituída pelo padrão europeu EN 45545, relativo aos requisitos de comportamento ao fogo de materiais e componentes ferroviários, que já é válido paralelamente.
FAR 25.853 é uma especificação típica de teste de fogo para aplicações aeroespaciais.
Além da combustibilidade pura (teste vertical), as normas também contêm testes para determinar densidade de fumaça e toxicidade sob a influência de calor radiante e chamas.
Ambas as normas exigem testes de controle de qualidade, como densidade específica, dureza, propriedades de tração e alongamento, além de procedimentos de teste de resistência química para a qualificação de materiais termoplásticos expostos a fluidos sob altas pressões e temperaturas por períodos prolongados.
Não existem regulamentações legais específicas para aviação no campo de semiacabados plásticos que se apliquem diretamente a fornecedores de empresas com aprovação aeronáutica. As empresas fabricantes podem basear-se em uma série de normas nacionais e internacionais, que podem ser aplicadas em cooperação com os fornecedores. Se as especificações das normas não atenderem aos requisitos do fabricante, elas frequentemente são complementadas por especificações individuais adicionais.
A Ensinger, como fabricante de semiacabados, é capaz de cumprir as especificações exigidas e está familiarizada com os procedimentos e processos habituais para qualificação de produtos e processamento de pedidos no setor aeroespacial. Uma equipe interna de vendas especializada em aviação e um eficiente departamento de gestão de conformidade garantem que, em cada caso individual, de acordo com os requisitos do cliente, os semiacabados da Ensinger possam ser fornecidos em conformidade com as principais normas europeias:
Fichas técnicas de materiais (por exemplo, WL 5.2206.3)
Normas de aviação (por exemplo, LN 9388)
Além disso, os semiacabados da Ensinger também podem cumprir as normas internacionais mais comuns, como:
ASTM (EUA)
Mil Spec (Military Specification/EUA)
LP (EUA – Especificação Federal)
FAR 25.853
UL 94 -V0
ESA ECSS-Q-70-02
A norma europeia EN 10204 define diferentes tipos de certificados de teste que podem ser disponibilizados ao comprador para cada entrega, em conformidade com os acordos estabelecidos no momento da realização do pedido. Esta norma complementa outras normas que definem os termos e condições técnicas gerais de fornecimento.
Podemos fornecer os seguintes tipos de certificados de teste de acordo com a EN 10204.
Em seus próprios laboratórios, a Ensinger dispõe de uma variedade de recursos para determinar as características dos materiais. A tabela abaixo oferece uma visão geral dos testes possíveis, que também podem ser realizados como parte de um certificado de teste 3.1, de acordo com a DIN EN ISO 10204.
Além disso, trabalhamos em estreita cooperação com diversos institutos de teste externos, por meio dos quais testes adicionais e mais complexos podem ser realizados em várias áreas.
A divisão de Semiacabados da Ensinger é classificada como usuário a jusante, pois não fabrica nem vende preparações (como compostos) ou substâncias (químicos) que estejam sujeitas a registro, mas processa os chamados “produtos”. A Ensinger, portanto, depende das informações fornecidas por seus fornecedores de matéria-prima. Usuários a jusante, como a divisão de Semiacabados da Ensinger, não são obrigados a realizar testes nem a registrar seus produtos de acordo com a regulamentação REACH.
As regras gerais para o armazenamento de semiacabados plásticos são:
Devem sempre ser armazenados de forma plana ou sobre um suporte adequado (no caso de tarugos e tubos) e com o maior contato de superfície possível, a fim de evitar deformações devido ao próprio peso ou ao calor.
Sempre que possível, os semiacabados devem ser armazenados em ambientes fechados, sob condições climáticas normais (23°C / 50% de umidade relativa).
O armazenamento e o manuseio devem ser feitos de forma que as designações de material e os números de produto (número do lote) sejam claramente reconhecíveis nos semiacabados e possam ser mantidos. Isso permite a identificação clara e a rastreabilidade dos produtos.
Existem vários fatores que devem ser evitados ao armazenar e manusear plásticos:
Os efeitos do clima podem impactar as propriedades dos plásticos. Radiação solar (radiação UV), oxigênio atmosférico e umidade (precipitação, umidade relativa) podem ter efeito negativo duradouro nas características do material.
Os semiacabados não devem ser expostos à luz solar direta ou às intempéries por períodos prolongados.
Os plásticos não devem ser expostos a baixas temperaturas por longos períodos. Em particular, devem ser evitadas variações acentuadas de temperatura.
Produtos armazenados em condições frias devem ter tempo suficiente para se aclimatar à temperatura ambiente antes do processamento.
Evitar impactos fortes, arremessar ou deixar cair os produtos, pois podem ocorrer trincas e fraturas.
Evitar a exposição a radiações de alta energia, como gama ou raios X, sempre que possível, devido a possíveis danos microestruturais causados pela degradação molecular.
Os semiacabados plásticos devem ser mantidos afastados de todos os tipos de produtos químicos e da água, para prevenir possíveis ataques químicos ou absorção de umidade.
Os plásticos não devem ser armazenados junto com outras substâncias combustíveis.
Todas as variações devem, em geral, ser protegidas:
Variants not dyed black should be protected:
Se armazenados corretamente, os plásticos por si só não apresentam risco de incêndio. No entanto, não devem ser armazenados junto com outras substâncias combustíveis.
Os plásticos são materiais orgânicos e, portanto, combustíveis. Seus produtos de combustão ou decomposição podem ter efeitos tóxicos ou corrosivos.
Não é possível especificar um período máximo de armazenamento, pois isso depende fortemente dos materiais, das condições de armazenamento e das influências externas.
Os resíduos e cavacos de plástico podem ser processados e reciclados por empresas especializadas em reciclagem. Além disso, é possível enviar os resíduos para processamento térmico por uma empresa especializada, a fim de gerar energia em uma instalação de combustão com controle adequado de emissões. Isso se aplica, em particular, a casos em que os resíduos plásticos produzidos estão contaminados, por exemplo, cavacos de usinagem contaminados com óleo.
Adequados também para componentes com geometria ultra-complexa
Usáveis na maioria dos plásticos
Não exercem influência abrasiva nos componentes
Atenção com materiais que absorvem umidade (PA), devido às tolerâncias
Atenção com materiais sensíveis a fissuras por tensão (amorfo), como PC, PSU, PPSU, etc.
Principalmente adequados para limpeza grosseira de plásticos (escovação, pano, etc.)
Atenção com plásticos macios devido a possíveis danos na superfície (arranhões)
Muito adequado, pois o material não sofre praticamente nenhum dano ou influência
Processo seco, não abrasivo e sem transferência de calor para o componente
Ideal para materiais macios e materiais com alta absorção de umidade (PTFE, PA, etc.)
Adequado para componentes com geometria ultra-complexa
Exerce simultaneamente efeito ativador na superfície do plástico
Sem influência abrasiva na superfície
Sistema livre de umidade
Contaminação (filme, partículas, revestimento, germes)
Geometria do componente (material em massa, peça única, cavidade, superfície funcional)
Material do componente (plástico)
Requisitos (limpeza grosseira, limpeza, limpeza de precisão, limpeza de ultra precisão)
Não existe uma definição de contaminação residual máxima que possa estar presente em um componente para os setores alimentício e de tecnologia médica. Como não há nível de limpeza definido, cada fabricante deve estabelecer seus próprios limites para a contaminação admissível.
As diretrizes da FDA e da UE definem normas sobre a migração de substâncias para os produtos, mas não sobre o grau de limpeza da superfície.
A solução é:
Testes de biocompatibilidade são realizados em semiacabados para o setor de tecnologia médica, fornecendo uma declaração sobre a adequação ao contato com o corpo.
Semiacabados para contato com alimentos são testados quanto ao comportamento de migração de determinadas substâncias.
Lubrificantes de corte que cumprem regulamentações alimentícias são utilizados para o retificado.
A Ensinger opera em conformidade com as normas GMP para o setor alimentício.
Estão disponíveis vários processos de soldagem, que atuam sem contato (elemento de aquecimento, ultrassom, laser, infravermelho, soldagem por convecção a gás) ou por contato (soldagem por fricção, soldagem por vibração). Dependendo do processo utilizado, certas diretrizes de projeto devem ser observadas durante a fase de design para garantir a conexão ideal. No caso de plásticos de alta temperatura, deve-se considerar que é necessário um aporte de energia extremamente alto para a plastificação dos materiais. O método de soldagem a ser usado depende desses fatores: geometria da peça, tamanho e material.
As técnicas de soldagem comuns usadas para processar plásticos são:
Soldagem com elemento de aquecimento e gás quente
Soldagem por ultrassom
Soldagem por vibração/fricção
Soldagem a laser
Soldagem por infravermelho
Soldagem por convecção a gás
Soldagem por contato térmico
Soldagem por alta frequência
Condução térmica, radiação, convecção, fricção
Fatores decisivos para uma boa união soldada:
Características do material
Adesivo
Camada de adesivo
Superfície (pré-tratamento)
Projeto geométrico da união
Condições de aplicação e de carga
Limpeza e desengorduramento da superfície do material
Aumento da área mecânica da superfície por lixamento ou jateamento (altamente recomendado)
Ativação física da superfície por chama, plasma ou tratamento por corona
Ataque químico para formar uma camada limite definida
Aplicação de primer
Ao unir plásticos, devem ser evitados picos de tensão, aplicando-se preferencialmente cargas compressivas, de tração ou cisalhamento na união adesiva. Devem ser evitadas tensões de flexão, descascamento ou tração pura. Quando aplicável, o projeto deve ser ajustado para que a união soldada suporte níveis adequados de tensão.
Distribuição uniforme das tensões
Sem danos aos materiais
Sem deformação das peças unidas
Diferentes combinações de materiais podem ser unidas
A junta de separação é selada ao mesmo tempo
Menor número de componentes necessário
Para o processamento mecânico de plásticos/semiacabados, podem ser utilizadas máquinas normalmente disponíveis no comércio, vindas das indústrias de madeira e metal, com ferramentas de aço rápido (HSS).
Em princípio, ferramentas com ângulos de corte semelhantes aos usados para alumínio são adequadas, porém recomenda-se o uso de ferramentas especiais para plástico, com ângulo de cunha mais acentuado.
Ferramentas de aço endurecido não devem ser usadas para processar plásticos reforçados, devido ao baixo tempo de fixação e longos tempos de usinagem. Nesse caso, é aconselhável o uso de ferramentas com ponta de carboneto de tungstênio, cerâmica ou diamante. Da mesma forma, serras circulares equipadas com lâminas de carboneto são ideais para cortar plásticos.
Portanto, apenas ferramentas perfeitamente afiadas devem ser utilizadas. Devido à baixa condutividade térmica dos plásticos, devem ser adotadas medidas para garantir boa dissipação de calor. A melhor forma de resfriamento é a dissipação de calor através dos cavacos gerados.
Utilizar ferramentas especificamente projetadas para plásticos
Possuir geometria de corte adequada
Ferramentas muito bem afiadas
No processo de extrusão, os materiais são fundidos e comprimidos em um cilindro por meio de um parafuso transportador e, em seguida, homogeneizados. Utilizando a pressão gerada no cilindro – juntamente com a ferramenta adequada – os semiacabados são produzidos na forma de chapas, tarugos redondos e tubos, sendo calibrados através de um sistema de resfriamento.
A pressão resultante no processo de extrusão provoca movimento de cisalhamento e fluxo da massa plástica fundida.
Os semiacabados resfriam lentamente do limite externo para o centro.
A baixa condutividade térmica dos plásticos causa diferentes taxas de resfriamento. Enquanto as margens já solidificaram, o centro ainda contém plástico líquido ou fundido.
Os plásticos apresentam um padrão típico de retração para aquele material. Durante o resfriamento, o centro do plástico é impedido de se contrair pela camada rígida externa.
As fibras (quando presentes) assumem uma orientação específica devido ao fluxo durante a extrusão.
Tensões internas concentradas no centro do semiacabado
Dificuldade de usinagem
Alto risco de fissuras e fraturas
Recozimento específico para cada material, a fim de minimizar tensões internas
A estabilidade dimensional deve ser considerada como uma característica em todo sistema, em cada etapa do processo, desde a produção de semiacabados plásticos até o uso final do componente. Existem vários fatores que podem influenciar a estabilidade dimensional de um componente:
Plásticos com baixa absorção de umidade são geralmente mais estáveis dimensionalmente, por exemplo: TECAFORM AH / AD, TECAPET, TECATRON, TECAPEEK.
Plásticos com alta absorção de umidade apresentam grande influência na estabilidade dimensional, por exemplo: TECAMID, TECAST. A absorção/liberação de umidade leva ao inchaço ou retração do material, sendo recomendável condicionamento antes do processamento.
Tensões internas ou “congeladas” afetam apenas parcialmente a estabilidade dimensional da peça acabada em temperatura ambiente, resultando em uma peça final estável.
Durante o armazenamento ou uso, essas tensões podem se aliviar, provocando alterações dimensionais.
Particularmente crítico: uso de componentes em altas temperaturas, onde as tensões podem se reduzir rapidamente, levando a deformações, empenamento ou, no pior caso, fissuras por tensão durante o uso.
Todos os processos que geram calor no material são críticos, por exemplo: recozimento, usinagem, uso em altas temperaturas e esterilização.
Temperaturas acima da temperatura de transição vítrea provocam alterações microestruturais, resultando em retração posterior após novo resfriamento.
Retração e empenamento são mais evidentes em geometrias assimétricas de componentes.
Termoplásticos semicristalinos apresentam alta retração pós-usinagem (aprox. 1,0 – 2,5 %) e são críticos quanto ao empenamento.
Termoplásticos amorfos apresentam baixa retração pós-usinagem (aprox. 0,3 – 0,7 %) e são mais estáveis dimensionalmente do que plásticos parcialmente cristalinos.
Em muitos casos, deve-se considerar a maior expansão térmica em comparação com metais.
Garantir boa dissipação de calor para evitar aumento local de temperatura.
Em volumes de usinagem maiores, pode ser recomendável uma etapa intermediária de recozimento para reduzir o desenvolvimento de tensões.
Plásticos exigem tolerâncias de produção maiores do que metais.
Evitar forças de tensão elevadas para prevenir deformações.
Em materiais reforçados com fibras, atenção à posição do componente no semiacabado (observar a direção de extrusão).
Durante a usinagem, escolher um procedimento otimizado para o componente.
Atualmente, existe uma tendência em usinar plásticos de engenharia a seco, sem o uso de lubrificantes de corte. Com a experiência adquirida, muitas vezes é possível realizar a usinagem sem resfriamento.
Furação profunda
Corte de roscas
Serração de materiais reforçados
Melhora a qualidade da superfície e as tolerâncias das peças usinadas
Permite avanços mais rápidos e reduz o tempo de usinagem
Pelo deslocamento dos cavacos
Ar comprimido (resfria e remove os cavacos simultaneamente)
Emulsões de corte e óleos solúveis em água
Spray ou névoa de ar comprimido
Evitar lubrificantes que podem causar fissuras por tensão
Se necessário, enxaguar imediatamente as peças em água pura ou isopropanol
Utilizar lubrificantes adequados: água pura, ar comprimido ou lubrificantes especiais recomendados pelo fornecedor
Não há resíduos de mídia nas peças
Ideal para componentes de tecnologia médica ou alimentícia (sem migração)
Evita alterações dimensionais, inchaço ou fissuras por tensão causadas por lubrificantes
Nenhuma interação com o material
Minimiza erros de operação pelo usinador
Mesmo na usinagem a seco, é essencial garantir boa dissipação de calor para evitar aquecimento excessivo do material.
Peças dimensionalmente precisas só podem ser produzidas a partir de semiacabados recozidos para alívio de tensões. Caso contrário, o calor gerado durante a usinagem inevitavelmente causará a liberação de tensões do processamento e o empenamento do componente.
Os semiacabados Ensinger são sempre, em princípio, submetidos a um processo especial de recozimento após a produção para reduzir as tensões internas geradas durante o processo de fabricação. O recozimento é realizado em um forno especial com circulação de ar, mas também pode ser feito em forno com circulação de nitrogênio ou em banho de óleo.
O processo de recozimento envolve o tratamento térmico de semiacabados, peças moldadas ou acabadas. Os produtos são aquecidos lenta e uniformemente até uma temperatura definida específica para o material. Em seguida, há um período de manutenção, cuja duração depende do material e da espessura, para aquecer completamente a peça moldada. Posteriormente, o material deve ser resfriado lenta e uniformemente de volta à temperatura ambiente.
Quando são necessárias tolerâncias estreitas
Quando componentes com forte tendência a empenamento, devido à forma requerida (seções assimétricas, estreitadas, cavidades e sulcos), precisam ser produzidos
No caso de materiais reforçados ou preenchidos com fibras, já que a orientação das fibras pode aumentar o empenamento
Quando o processamento pode introduzir tensões adicionais no componente
Uso de ferramentas cegas ou inadequadas pode causar:
Geração de tensões internas
Entrada excessiva de calor no componente (por velocidades ou avanços inadequados)
Altos volumes de remoção de material, principalmente em usinagem unilateral
O recozimento intermediário ajuda a reduzir essas tensões e diminuir o risco de empenamento. Para isso, deve-se:
Pré-usinar o componente com uma margem de segurança aproximada (desbaste), pois o recozimento pode causar retração
Realizar a usinagem final após o recozimento
Suportar bem o componente durante o recozimento intermediário para evitar deformações
O recozimento iguala as propriedades do material: aumento da cristalinidade, otimização das propriedades mecânicas, melhoria da estabilidade dimensional e maior resistência química.
A usinagem pode causar superaquecimento localizado devido ao atrito, resultando em alterações microestruturais e pós-retração.
TECAFORM é particularmente crítica, pois a usinagem inadequada pode levar a deformação severa e/ou empenamento do componente.
Menos críticos em relação à pós-retração e ao empenamento.
Os plásticos podem ser cortados usando serra de fita ou serra circular. A escolha depende da forma do material de base. De forma geral, o calor gerado pelas ferramentas durante o processamento é o maior risco de dano ao material. Por isso, a lâmina certa deve ser usada para cada forma e tipo de plástico.
Mais adequadas para cortar barras e tubos redondos no tamanho desejado
Recomenda-se o uso de cunhas de suporte
Lâminas afiadas e com ajuste adequado devem ser usadas para:
Boa remoção de cavacos
Evitar alta fricção entre a lâmina e o material e acúmulo excessivo de calor
Evitar travamento da lâmina
O calor gerado é bem dissipado devido à lâmina longa
Permite cortes retos, contínuos ou irregulares
Produz boa qualidade de aresta de corte
Principalmente indicadas para cortar chapas com cortes retos
Serras de mesa com potência adequada podem cortar chapas de até 100 mm de espessura
As lâminas devem ser de metal endurecido
Uso de avanço suficiente e deslocamento adequado:
Resulta em boa deflexão de cavacos
Evita que a lâmina grude
Evita superaquecimento do plástico no corte
Produz boa qualidade de aresta de corte
Usar dispositivo de tensão adequado para evitar vibrações, arestas irregulares ou quebra da lâmina
Para materiais muito duros e reforçados com fibra, prefira cortes a quente (pré-aquecimento a 80–120 °C)
Lâminas de carboneto de tungstênio duram mais e oferecem acabamento de superfície ideal
Os plásticos podem ser usinados em tornos comerciais. Para resultados ótimos, devem ser utilizados cortadores específicos para plásticos.
Use ferramentas com pequenos raios de corte
Lâmina de acabamento de ponta larga para alta qualidade de superfície
Geometrias em forma de faca para usinagem de peças flexíveis
Geometrias favoráveis para fixação
Geometria especial de cinzel para corte final (parting off)
Corte de circunferências e superfícies polidas
Superfície ótima, sem ranhuras
Reduz o acúmulo de material durante a operação
Selecionar alta velocidade de corte
Profundidade de corte mínima de 0,5 mm
Uso de ar comprimido para resfriamento
Uso de luneta devido à menor rigidez dos plásticos
Estabilizar a peça
Evitar deformação
Bom resfriamento do material
Previne lascamento do material e enroscamento da lâmina no torno
Ao perfurar, deve-se prestar atenção especial às características isolantes do plástico. Estas podem causar acúmulo rápido de calor, especialmente em plásticos semicristalinos, durante a perfuração, principalmente se a profundidade do furo for maior que o dobro do diâmetro. Isso pode causar “esmear” da broca e expansão interna na peça, gerando tensões compressivas no componente (especialmente ao perfurar o centro de barras redondas), o que pode levar a deformações, imprecisão dimensional, fissuras ou até abertura do componente ou da peça bruta. Um processamento adequado do material previne esses problemas.
Brocas HSS bem afiadas, comercialmente disponíveis, geralmente são suficientes.
Utilizar brocas com ponte estreita (perfuração sincronizada) para reduzir atrito e evitar acúmulo de calor.
Usar líquido de refrigeração.
Retirar a broca frequentemente para remoção de cavacos e resfriamento adicional.
Evitar alimentação manual para impedir que a broca trave e cause fissuras.
Utilizar brocas de aço rápido (HSS).
Usar broca helicoidal.
Ângulo de torção de 12–25°:
Cria canais espirais muito suaves.
Favorece a remoção de cavacos.
Retirada frequente da broca (perfuração intermitente) para melhor remoção dos cavacos e evitar acúmulo de calor.
Para componentes de parede fina:
Altas velocidades de corte.
Se possível, selecionar ângulo de corte neutro (0°) para evitar que a broca enganche na peça, provocando rasgamento da broca ou levantamento do componente.
Realizar perfuração experimental com furos grandes.
Selecionar diâmetro de pré-furo não maior que 25 mm.
Finalizar com cinzel de corte interno.
Inserir a perfuração em barras longas somente de um lado.
Perfurações bilaterais (encontro no meio) podem causar tensões desfavoráveis ou rasgamento.
Em casos extremos ou com materiais reforçados, pode ser útil pré-aquecer o componente a aproximadamente 120 °C (tempo de aquecimento ~1 hora por cada 10 mm de seção).
Para garantir precisão dimensional, o acabamento deve ser realizado após o resfriamento completo da peça.
Plásticos podem ser fresados em centros de usinagem convencionais, utilizando ferramentas com espaço adequado para remoção de cavacos, garantindo descarte confiável dos cavacos e evitando superaquecimento.
Cortador de ranhura (slot milling cutter)
Fresa de topo (face milling cutter)
Fresa cilíndrica (cylindrical milling cutter)
Ferramentas de corte único (single cutter tools)
Fly cutter
Desempenho de corte otimizado
Alta qualidade de superfície com boa remoção de cavacos
Usar altas velocidades de corte e avanços médios
Garantir boa fixação da peça:
Alinhamento correto da peça e alta rotação do spindle resultam em acabamento superior
Peças finas podem ser fixadas com sucção ou fita dupla-face
Fresagem de topo é mais econômica que fresagem periférica para superfícies planas
Na fresagem periférica, usar no máximo duas arestas de corte por ferramenta para minimizar vibrações e garantir espaço adequado para os cavacos
A plainagem e a fresagem em plainagem são métodos de remoção de cavaco com corte geometricamente definido, usados para produzir cortes específicos, superfícies niveladas, ranhuras ou perfis (usando fresagem modeladora).
A plainagem envolve a remoção de material em linha reta sobre a superfície usando a ferramenta de corte de uma plaina. Já a fresagem em plainagem processa a superfície usando uma cabeça de fresagem. Ambos os processos são adequados para produzir superfícies uniformes ou niveladas em semiacabados. A principal diferença está na aparência das superfícies (estrutura da superfície, brilho).
O serviço de corte da Ensinger oferece semiacabados tanto plainados quanto fresados em plainagem.
Chapas > 600 mm só podem ser processadas por fresagem em plainagem.
Chapas < 600 mm podem ser processadas por ambos os métodos.
Cortes pequenos são processados por plainagem.
As roscas são melhor produzidas em plásticos de engenharia utilizando ferramentas de rosqueamento para roscas externas ou fresagem para roscas internas.
Recomenda-se o uso de ferramentas de rosqueamento (chasing tools)
Ferramentas com dois dentes evitam rebarbas
Tarraxas (dies) não são recomendadas; em caso de retrabalho, é possível recortar a rosca
Machos de rosca geralmente precisam de uma folga (dependendo do material e diâmetro, valor aproximado: 0,1 mm)
Para evitar deformação da rosca, não selecionar um ajuste inicial muito elevado
A máquina de retificação
A ferramenta utilizada
O meio de retificação
Os parâmetros de trabalho do processo de retificação
O material a ser processado
A circularidade/retilineidade dos semiacabados
Velocidade de corte
Velocidade de avanço
Alimentação
Taxa de avanço transversal
Máquinas devidamente ajustadas e a escolha correta dos parâmetros para o material correspondente garantem uma superfície de alta qualidade com baixa rugosidade, tolerâncias de diâmetro até h9, além de boa circularidade e retilineidade.
O serviço de corte da Ensinger fornece barras redondas retificadas. Graças à alta qualidade de superfície e às tolerâncias estreitas, essas barras são fáceis de processar e adequadas para processos de produção contínuos.
Para garantir uma superfície de boa qualidade, devem ser seguidas as seguintes diretrizes de usinagem:
Utilizar ferramentas adequadas para plásticos
As ferramentas devem estar sempre bem afiadas e lisas (aresta de corte afiada). Arestas cegas aumentam o calor, podendo causar deformação e expansão térmica
As ferramentas devem ter espaço suficiente para que apenas a aresta de corte entre em contato com o plástico
Superfícies de alta qualidade só podem ser obtidas com usinagem de baixa vibração
Utilizar material recozido com baixo nível de tensões (os semiacabados da Ensinger normalmente já passam por esse processo)
Considerar as propriedades do plástico (expansão térmica, baixa resistência, baixa condutividade térmica, etc.)
Devido à baixa rigidez, a peça deve estar bem apoiada e o mais plana possível para evitar deformações e desvios dimensionais
Utilizar fluidos de refrigeração em processos com alta geração de calor (como furação)
Utilizar refrigerantes adequados
Minimizar a pressão de fixação para evitar deformações e marcas na peça
Selecionar parâmetros de usinagem adequados
Utilizar avanço moderado
Selecionar alta velocidade de corte
Garantir boa remoção de cavacos para evitar acúmulo na ferramenta
Assegurar remoção uniforme de cavacos em todos os lados para evitar empenamento
Os métodos típicos de rebarbação para plásticos de engenharia são:
Método mais comum
Flexível, porém exige mais trabalho
Permite inspeção visual simultânea da peça
Uso de jato de material abrasivo sob alta pressão
Métodos comuns: areia, esferas de vidro, soda, gelo seco e casca de noz
Também pode ser usado como tratamento de superfície
Remoção de rebarbas a temperaturas em torno de –195 °C
Pode ser feita por jato ou tamboreamento
Refrigerantes comuns: oxigênio líquido, dióxido de carbono líquido, gelo seco
Baixas temperaturas tornam o material mais frágil e rígido
Uso de chama aberta
Atenção: risco de danos devido ao calor excessivo
A rebarba é derretida pelo calor
Processo seguro e controlável
Reduz risco de deformação quando bem ajustado ao material
Semelhante ao ar quente, mas utiliza fonte de calor infravermelha
Peças tratadas com abrasivos em máquinas rotativas ou vibratórias
Ferramenta cega
Folga lateral insuficiente
Refrigeração insuficiente
Avanço muito alto
Ferramenta mal afiada
Aresta de corte não lapidada
Atrito da ferramenta durante a retirada
Rebarba na ferramenta
Ângulo de ponta muito grande
Ferramenta não está perpendicular ao eixo
Ferramenta está defletida
Avanço muito alto
Ferramenta posicionada acima ou abaixo do centro
Ângulo de ponta insuficiente
Ferramenta cega
Avanço muito alto
Ferramenta cega
Falta de espaço à frente do diâmetro de corte
Ferramenta cega ou mal afiada
Velocidade de corte inadequada
Avanço muito alto
Fixação inadequada da peça
Suporte insuficiente da peça (vibração ou flexão)
Ferramenta defletida
Ajuste incorreto da profundidade de corte
Velocidade de corte muito alta
Falta de refrigeração adequada
Aresta de corte gasta
Avanço excessivo
Ferramenta cega
Ângulo de corte inadequado
Contração pós-máquina não considerada
Tensões internas não aliviadas
Processo de recozimento insuficiente
Possíveis causas:
Brocas mal afiadas
Folga/clareza insuficiente
Avanço muito rápido
Possíveis causas:
Uso de brocas inadequadas
Brocas mal afiadas
Avanço muito lento
Broca cega
Espessura da borda muito grande
Possívei causas:
Avanço muito rápido
Folga/clareza excessiva
Inclinação excessiva (borda fina como descrito)
Possíveis causas:
Folga/clareza excessiva
Avanço muito lento
Sobressaliência da broca muito grande
Inclinação excessiva (borda fina como descrito)
Possíveis causas:
Avanço muito rápido
Broca não centralizada
Ponta da broca fora do centro
Possíveis causas:
Ponta da broca fora do centro
Borda muito espessa
Folga/clareza insuficiente
Avanço muito rápido
Ângulo da ponta da broca muito grande
Possíveis causas:
Broca cega
Folga/clareza excessiva
Ângulo da ponta da broca muito pequeno
Possíveis causas:
Avanço muito rápido
Velocidade do spindle muito baixa
Broca penetra muito na peça seguinte
Ferramenta de corte deixa "toco" que desvia a broca
Borda muito espessa
Velocidade de perfuração inicial muito alta
Broca não presa centralmente
Broca mal afiadas
Possíveis causas:
Ferramentas de corte cegas
Broca não atravessa completamente a peça
Broca rapidamente fica cega
Possíveis causas:
Avanço muito lento
Velocidade do spindle muito baixa
Lubrificação insuficiente devido ao resfriamento
Ao usinar plásticos reforçados com fibra de carbono e fibra de vidro, os seguintes fatores devem ser observados:
Materiais semicristalinos não reforçados – TECAFORM AH / AD natural, TECAPET branco e TECAPEEK natural – são materiais muito estáveis dimensionalmente, com propriedades mecânicas equilibradas. Esses materiais são muito fáceis de usinar e tendem a produzir cavacos curtos. Eles podem ser usinados com taxas de remoção muito altas e elevados avanços.
No entanto, é importante garantir uma entrada de calor tão baixa quanto possível, pois TECAFORM e TECAPET – em particular – têm alta tendência à retração posterior de até aproximadamente 2,5 %. Deformações podem ocorrer devido ao superaquecimento localizado. No caso dos materiais mencionados acima, é possível alcançar uma rugosidade superficial muito baixa com parâmetros de usinagem otimizados.
Poliamidas como TECAST T natural, TECAMID 6 natural e TECAMID 66 natural tendem a apresentar características naturalmente muito frágeis – isso também pode ser referido no contexto de uma condição “recém-moldada”. Devido à sua estrutura química, as poliamidas tendem, no entanto, a absorver umidade — essa propriedade confere às poliamidas um excelente equilíbrio entre tenacidade e resistência.
A absorção de umidade pela superfície leva a uma distribuição praticamente constante do teor de água em toda a seção transversal em semiacabados e componentes de pequenas dimensões. No caso de semiacabados de maiores dimensões (em particular para tarugos / chapas com diâmetro / espessura de parede a partir de 100 mm), o teor de umidade diminui do exterior para o interior.
No caso mais desfavorável, o centro apresenta um caráter duro e frágil. Somado às tensões internas produzidas pela tecnologia de extrusão, a usinagem pode apresentar um certo risco de formação de trincas por tensão.
Além disso, deve-se considerar que, como consequência da absorção de umidade, as dimensões do material podem se alterar. Esse “inchamento” deve ser considerado no processamento e no projeto de componentes fabricados em poliamida. A absorção de umidade (condicionamento) dos semiacabados desempenha um papel importante na usinagem. Especialmente componentes de parede fina (até ~10 mm) podem absorver até 3% de umidade. Como regra prática:
Uma absorção de umidade de 3% causa uma variação dimensional de cerca de 0,5%!
Usinagem de TECAST T natural:
Usinagem de TECAMID 6 natural e TECAMID 66 natural:
Escolha de ferramentas adequadas
De modo geral, recomendamos o pré-aquecimento a 80 – 120°C para peças de maiores dimensões (por exemplo, tarugos > 100 mm e chapas com espessura de parede > 80 mm) e usinagem próxima ao centro, a fim de evitar trincas por tensão durante o processamento.
TECANAT, TECASON e TECAPEI são materiais amorfos, que apresentam alta tendência à formação de trincas por tensão devido ao contato com meios agressivos, como óleos e gorduras. Além disso, fluidos de corte frequentemente contêm substâncias que podem gerar tensões no material. Portanto, o uso de fluidos de corte deve ser evitado tanto quanto possível na usinagem desses materiais ou deve-se utilizar, por exemplo, um meio à base de água.
Os materiais podem ser utilizados para fabricar peças pré-usinadas com elevada estabilidade dimensional e tolerâncias muito estreitas, considerando parâmetros de usinagem adequados.
Materiais contendo componente de PTFE (por exemplo, TECAFLON PTFE, TECAPEEK TF, TECAPEEK PVX, TECATRON PVX, TECAPET TF, TECAFORM AD AF) frequentemente apresentam resistência mecânica ligeiramente inferior.
Os grupos de produtos TECASINT 1000, 2000, 3000, 4000 e 5000 podem ser processados a seco ou úmido em máquinas-ferramenta convencionais.
Para produtos TECASINT altamente carregados com fibras de vidro e microesferas de vidro, utilizar ferramentas com pastilhas de diamante ou cerâmica
Devido à maior tendência das poliamidas-imida de absorver umidade, é recomendável selar essas peças com filme de barreira a vácuo para evitar alterações dimensionais, garantindo altíssima qualidade, e abrir apenas antes do uso.
TECATEC é um compósito baseado em poliariletercetona, carregado com 50 e/ou 60% de tecido de fibra de carbono. A usinagem do TECATEC é consideravelmente mais complexa do que a de produtos reforçados com fibras curtas. Devido à estrutura em camadas do material, uma usinagem incorreta pode causar diferentes efeitos:
Por esse motivo, é necessário um processamento específico para esse material, que deve ser definido caso a caso, dependendo do componente em questão.
A adequação do TECATEC a uma determinada aplicação e a qualidade da peça final dependem principalmente da posição do componente no semiacabado. Na fase de desenvolvimento, é importante considerar a orientação do tecido de fibra, especialmente em relação ao tipo de carga (tração, compressão, flexão) na aplicação e na subsequente usinagem.
Para tempos de utilização maiores em comparação a ferramentas de aço rápido (HSS) ou aço duro, recomenda-se o uso de:
Estabelecer um bom equilíbrio entre qualidade de superfície (com lâminas muito afiadas) e durabilidade das ferramentas (lâminas mais obtusas)
Recomenda-se atenção aos seguintes parâmetros:
Estas informações fornecem assistência inicial para a usinagem do TECATEC. Detalhes específicos variam conforme cada caso.
Nossa empresa dá grande importância ao tratamento cuidadoso das reclamações de clientes. Em qualquer caso de reclamação, buscamos aprender com nossos erros. Submetemos nossos produtos e processos a uma análise crítica e realizamos testes exaustivos. No entanto, para garantir que possamos tirar as conclusões corretas a partir das reclamações dos clientes, contamos com o apoio do cliente. É importante que disponhamos de todas as informações relevantes. No caso de reclamações de difícil descrição, idealmente deve ser fornecida uma imagem ou uma peça de amostra para avaliação. Entre em contato conosco para tratar da resolução das reclamações de clientes.