O Processo de Extrusão de Plástico ABS: Parâmetros e Controles

Sep 09, 2026

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Um perfil ABS que passa na inspeção dimensional ainda pode falhar em serviço, e os motivos geralmente são decididos em três pontos da linha: quão secos os pellets estavam, qual o fundido realmente alcançado antes da matriz e como o perfil foi mantido e resfriado enquanto era puxado pela estação de dimensionamento. Este artigo cobre a extrusão de perfis industriais de ABS. Não cobre a impressão 3D FDM com filamento ABS, que é um processo diferente com diferentes modos de falha e não aparece abaixo.

Resposta curta.O processo de extrusão de plástico ABS é executado nesta ordem: secar a resina → dosá-la na garganta de alimentação → derreter e homogeneizar na unidade de plastificação → remover os voláteis na ventilação, onde o barril tem um → moldar o fundido na matriz → segurar o formato em uma estação de dimensionamento enquanto o resfria → puxá-lo em uma velocidade-de transporte sincronizada com a saída → cortar no comprimento. Tipo de parafuso, se o cano é ventilado e se o dimensionamento é a vácuo seco ou em banho-maria sãoescolhas de equipamentos, não propriedades do material, e diferem entre as linhas em que todas executam o ABS com sucesso. Cada etapa possui uma janela e cada janela possui duas direções de falha em vez de uma. O restante deste artigo é sobre onde essas janelas são publicadas, quais números publicados discordam entre si e quais evidências solicitar a uma extrusora antes de se comprometer com o ferramental.

Industrial ABS plastic profile extrusion process line showing the feed hopper, heated extruder barrel, control system, vacuum calibration and cooling equipment used to shape and stabilise ABS profiles

Por que “ABS” não é uma especificação de material

 

Escrever “ABS” em um desenho não especifica um material. O acrilonitrila-butadieno-estireno é uma família de terpolímeros cujo fluxo, ponto de amolecimento e comportamento de impacto variam amplamente com o conteúdo da borracha, a proporção acrilonitrila/estireno e o peso molecular, todos definidos pelo produtor de resina para uma determinada rota de processamento.

 

O atual sistema de designação internacional para esta família é ISO 19062-1:2015, que classifica materiais de moldagem e extrusão ABS usando quatro propriedades designatórias - temperatura de amolecimento Vicat,massa fundida-taxa de fluxo (MFR), resistência ao impacto com entalhe Charpy e módulo de tração - juntamente com informações sobre composição, aplicação pretendida e/ou método de processamento, aditivos, corantes, cargas e materiais de reforço (Entrada de catálogo ISO 19062-1:2015). A parte complementar, ISO 19062-2:2019, cobre a preparação de corpos de prova e a determinação dessas propriedades (Entrada de catálogo ISO 19062-2:2019).

 

Dois pontos são importantes quando você escreve isso em uma especificação.

 

A designação mais antiga que muitos desenhos ainda carregam, ISO 2580-1:2002, foiretirado em novembro de 2015e substituída pela ISO 19062-1:2015; A ISO 2580-2:2003 também foi substituída pela ISO 19062-2:2019 (Entrada no catálogo ISO 2580-1:2002). Citar o número retirado não é uma questão administrativa pequena, porque a propriedade de fluxo designatória da versão atual é derretermassa-taxa de fluxo em g/10 min, enquanto o MVR amplamente citado é derretervolume-vazão em cm³/10 min. São quantidades diferentes, a conversão entre elas requer a densidade do fundido nas condições de teste, e nenhum dos números significa nada sem a temperatura e carga de teste. Não troque o número padrão e deixe o imóvel antigo no lugar.

 

O segundo ponto é o que a designação não faz. Classifica; ele não certifica que uma determinada nota será executada como sua seção. Uma classe selecionada para moldagem por injeção normalmente tem fluxo-mais alto do que aquela destinada à extrusão de perfil, e fluxo mais alto é um risco quando o fundido precisa manter um formato de seção entre a saída da matriz e a matriz de dimensionamento sob sua própria resistência de fusão. Duas classes que respondem ao "ABS", e até duas classes com a mesma designação, podem se comportar de maneira diferente na mesma linha. O que escrever em vez de "ABS": a designação ISO 19062-1maiso nome do tipo do produtor de resina, os valores da folha de dados dos quais sua aplicação depende com suas condições de teste e a rota de processamento declarada pelo produtor. Se você ainda está decidindo entre materiais e não classes, nossoestrutura para escolher um material de extrusãocobre essa camada da decisão.

 

Secagem: o que define a meta de umidade residual

 

ABS é higroscópico. A umidade ainda no pellet quando atinge o derretimento não evapora silenciosamente; ele pisca na saída da matriz e aparece como manchas, listras prateadas, bolhas superficiais ou vazios internos.

 

Duas figuras publicadas circulam para extrusão. Um deles considera-a umidade recebida em aproximadamente 0,3–0,8%, com a tremonha secando em torno de 80–85 graus por cerca de quatro horas para trazer a umidade residual abaixo de 0,2%, e alerta que a-secagem excessiva - muito longa ou muito quente - causa aglomeração e amarelecimento do pellet (KingStar Mold, um fornecedor de moldes e moldagem por injeção). Um segundo fornece 80–90 graus por pelo menos 2–4 horas (Jieya, fabricante de extrusoras). Ambos são fornecedores comerciais, nenhum declara o grau ou a espessura da parede a que seus números se aplicam, e nenhum deles é uma orientação de processamento do produtor de resina. São faixas de trabalho em circulação, não configurações verificadas.

 

Encontrará também um limite mais rigoroso, abaixo de 0,1%, amplamente cotado para ABS; aparece com mais frequência em materiais de moldagem por injeção. O que não podemos apoiar - e o que ninguém no registro público estabeleceu - é uma regra clara de que 0,1% pertence à moldagem e 0,2% é suficiente para extrusão. Os dois processos impõem diferentes históricos de cisalhamento e residência, mas essa diferença não demonstrou permitir um alvo de umidade mais solto para peças extrudadas, e um perfil estrutural oculto não é automaticamente mais tolerante a voláteis do que um perfil visível.

 

Portanto, a meta de umidade residual não é algo para ser lido em uma tabela de blog, em qualquer direção. Três coisas definem isso: oorientação de processamento do produtor de resina para o grau específico, ométodo pelo qual a umidade residual é realmente medida(e onde e quando a amostra é coletada, incluindo qualquer exposição entre o secador e a garganta de alimentação), e ocritérios de aceitação da peça acabada. Peça esses três e trate qualquer porcentagem-de todo o setor como uma afirmação que não foi demonstrada.

 

Parafuso, barril e o conflito de temperatura publicado

 

A geometria do parafuso é a única área em que as duas fontes publicadas concordam, e concordam apenas em um número: ambas fornecem uma taxa de compressão na faixa de 2,5–3. A fonte lateral do molde-afirma isso para um único parafuso e adiciona uma proporção de comprimento-para-diâmetro (L/D, comprimento do parafuso dividido pelo diâmetro do parafuso) de 18–22 para trabalhos de perfil ABS; a fonte do fabricante-da extrusora não informa nem um tipo de parafuso nem um L/D. Uma taxa de compressão moderada e um L/D moderado não são, por si só, evidência de que o fundido deixará o parafuso sem degradação; a velocidade do parafuso, a taxa de saída e o tempo de residência ficam fora dessas proporções.

 

A temperatura do barril é onde o registro público se contradiz:

 

Fonte Barril Morrer / cabeça Tipo de fonte
Molde KingStar 160-180 graus 175-185 graus Fornecedor de moldes e moldagem por injeção (comercial)
Jieya 200–250 graus não declarado separadamente Extruder manufacturer (commercial); states >Degradações de 250 graus,<200 °C melts incompletely

 

Estas não são pequenas diferenças dentro de uma janela; são duas janelas diferentes. Explicações plausíveis - diferentes formas de produto, classes com fluxo muito diferente ou pontos de ajuste de zona em um caso contra uma condição de fusão alvo no outro - sãohipóteses que nenhuma fonte afirma e que não verificamos. O que pode ser dito é mais restrito e mais útil: nenhum conjunto de números está vinculado, item por item, a uma nota nomeada e a um conjunto declarado de condições de execução, portanto nenhum deles pode ser adotado como cenário. Calcular a média produziria um número que não descreve nada, e considerar o intervalo mais restrito porque parece mais seguro é igualmente infundado.

 

A janela que rege é a da ficha técnica da sua nota. Os valores para a transição vítrea do ABS, o fluxo viscoso e o início da decomposição também circulam da mesma fonte comercial e devem ser lidos em relação à folha de dados do tipo real, em vez de tratados como limites fixos para a família do material: o ABS é amorfo, portanto não há um ponto de fusão único e a degradação térmica é uma função da temperaturae tempo na temperaturasob o cisalhamento e a atmosfera reais no barril, e não uma linha em um gráfico. A mesma fonte observa que a fusão do ABS é marcadamente não -newtoniana, com a viscosidade respondendo mais fortemente à taxa de cisalhamento do que à temperatura -, o que significa que um parafuso girando mais rápido está fazendo algo diferente de um barril ajustado mais quente, mesmo quando um termopar lê o mesmo.

 

A posição defensável: defina zonas na janela de processamento da folha de dados da classe e, em seguida, estabeleça o que o fundido realmente atinge. Onde a linha carrega um termopar fundido na ponta do parafuso ou próximo a ela, essa leitura é a variável a ser controlada e registrada. Caso contrário, pergunte como a condição de fusão é estabelecida e espere que o registro inclua o local e o método de medição, seu status de calibração, os pontos de ajuste da zona, a taxa de saída e a velocidade da rosca juntos. Um fornecedor que só pode informar suas configurações de zona está informando o que o controlador foi solicitado a fazer, e não o que aconteceu com seu material.

 

Ventilação: verificando um defeito de bolha sem adivinhar

 

“Bolhas significam que o material não estava seco” é o reflexo, e é errado o suficiente para custar uma mudança. Em um barril ventilado, uma porta de vácuo remove os voláteis residuais do fundido -, mas apenas enquanto a porta permanece aberta e o vácuo se mantém. Nem toda linha de perfil tem uma, que é a primeira coisa a estabelecer antes que esta seção se aplique a você.

 

As orientações publicadas descrevem a falha em ambas as direções no adaptador entre o parafuso e a matriz: muito quente e o material degrada e descolora com saída instável; muito frio e a porta de ventilação bloqueia, gotas de vácuo e bolhas na superfície do perfil (KingStar Mold; fonte comercial). A mesma fonte coloca a temperatura do adaptador igual ou ligeiramente abaixo da temperatura da seção-de medição.

 

A disciplina útil não é uma ordem fixa de verificações, mas uma forma de estreitamento. Se aparecerem bolhas em uma linha que estava limpa há uma hora, a questão é o que mudou naquela hora, e a evidência que responde a isso é marcada com o tempo-: tendência do nível de vácuo e tendência da zona do adaptador de um lado, e do outro omedidoumidade residual do que está realmente na tremonha agora - não apenas o registro do ponto de ajuste do secador, uma vez que um ponto de ajuste estável não prova umidade estável no pellet. NossoArtigo sobre processo de extrusão de PVCabrange o comportamento de ventilação em PVC rígido, onde os voláteis são quimicamente diferentes e as consequências da perda de vácuo são novamente diferentes; as prioridades diagnósticas não são transferidas para o ABS.

 

Design da matriz, expansão da matriz e equilíbrio da seção

Como o ABS fundido não é -newtoniano e é elástico, o extrusado não sai da matriz nas dimensões da matriz. Incha. Um conjunto publicado de valores de trabalho de matriz de perfil-para ABS fornece uma taxa de dilatação da matriz de aproximadamente 1,01 a 1,05, uma folga da matriz definida em cerca de 0,95 a 1,0 vezes a espessura da parede alvo e um acabamento de cavidade polido especificado pela média aritmética de rugosidade (Ra) de 0,2 μm ou menos (KingStar Mold; fornecedor de molde, interesse comercial, sem citação externa, sem grau declarado ou limites de espessura de parede-). Trate isso como um intervalo publicado para verificar seus próprios registros de ferramentas, não como uma regra de projeto - e observe que a taxa de compressão citada para um canal de fluxo de matriz é uma quantidade diferente da taxa de compressão do parafuso acima, mesmo que ambos sejam escritos como um número simples.

 

O número que mais importa do que qualquer um deles é aquele que ninguém publica: a proporção entre a parede mais espessa e a mais fina da sua seção. O derretimento segue o caminho de menor resistência, de modo que uma seção desequilibrada drena o fluxo para o elemento pesado em detrimento do elemento fino. Tomemos um caso ilustrativo de uma nervura de 3 mm ao lado de uma alma de 1 mm: o desequilíbrio é visível no desenho, e se ele pode ser equilibrado é uma questão para análise de equilíbrio de fluxo-, ajuste de terreno e canal da matriz, e um teste - não é algo que pode ser resolvido apenas a partir da proporção em qualquer direção. O que vale a pena dizer sem ressalvas é que a revisão é mais barata na fase de cotação do que após a primeira tentativa.

Precision plastic profile extrusion die and calibrator tooling with polished steel flow channels, cooling connections and adjustable components used for die swell control and balanced ABS section sizing

 

Calibração e resfriamento de vácuo

 

Os engenheiros que mudam uma peça de PVC rígido para ABS muitas vezes transferem suas suposições de calibração, e é aqui que isso dá errado - embora a diferença esteja na rota do equipamento que uma determinada oficina usa, e não em uma regra de que o ABS deve ser dimensionado de uma maneira e o PVC de outra.

 

Para a rota de vácuo seco, a prática publicada para ferramentas de perfil ABS descreve ranhuras de vácuo cortadas densamente na cavidade do calibrador para segurar o perfil contra a superfície de dimensionamento, com uma cavidade do calibrador dimensionada em aproximadamente 1,005–1,008 vezes o contorno do perfil acabado para permitir o encolhimento, e um calibrador geralmente mais curto que o calibrador de perfil de PVC equivalente. A água de resfriamento é fornecida a 14–18 graus com pressão efetiva acima de 0,2 MPa (Molde KingStar; fonte comercial, valores a serem verificados em relação aos registros de linha). A mesma fonte cita um valor de vácuo, mas sem afirmar se é pressão absoluta ou vácuo manométrico, o que o torna inutilizável conforme escrito - uma especificação de vácuo que não diz contra o que é medido não pode ser transferida entre linhas.

 

A parte realmente útil é a-descrição bilateral da falha:

 

  • Água muito quente ou pressão muito baixa:o perfil sai do calibrador acima da temperatura definida e deforma-se a jusante.
  • Água muito fria:extinguindo os bloqueios na tensão residual, o perfil continua a encolher após a linha e o arrasto-aumenta até o ponto de oscilação.
  • Vácuo muito baixo:retenção insuficiente, a seção deforma-se.
  • Vácuo muito alto:a carga-de transporte aumenta, a linha aumenta e a vida útil da bomba diminui.

 

Vale a pena separar duas coisas aqui. O calibrador define a forma; os estágios de resfriamento posteriores determinam quanto calor realmente sai do perfil, e uma linha pode estar correta em um e errada em outro. E a contração pós{2}}extrusão - um perfil que mede a tolerância na serra e fora da tolerância posteriormente - tem mais de uma causa possível: a tensão residual-induzida pela têmpera da água de resfriamento que foi configurada para percorrer a linha mais rapidamente é uma delas; resfriamento total insuficiente, orientação desde o transporte-e a temperatura de armazenamento que o perfil vê são outros. A consequência prática é a mesma de qualquer maneira: a liberação dimensional deve basear-se na medição após a estabilização do perfil sob condições definidas, com o tempo de condicionamento e a temperatura acordados, e não na leitura feita na serra.

 

Defeitos: sintoma, causas candidatas e o que os diferencia

 

A tabela abaixo é uma estrutura para restringir uma causa, não uma classificação. Não temos dados de frequência para esses defeitos nas linhas de perfil ABS, nem nenhuma fonte pública que possamos verificar.

 

Sintoma Causas candidatas Evidências que discriminam
Splay, listras prateadas, bolhas superficiais Voláteis no fundido; perda de vácuo de ventilação (linhas ventiladas); zona do adaptador muito fria; contaminação Mediu a umidade residual no material agora na tremonha; tendências do nível de vácuo e da zona do adaptador durante o período em que o defeito apareceu; se a linha tem ventilação
Descoloração / tom amarelo Secagem excessiva-(muito quente ou muito longa); temperatura de fusão ou tempo de residência excessivos; material degradado em ponto morto; histórico de reafiação ou corante Tempo de secagem-no-registro de temperatura; temperatura de fusão e velocidade de saída/parafuso juntas; se o defeito desaparece após uma purga; lote de material e rastreabilidade de material reciclado
Superfície áspera ou opaca Condição de fusão; condição da superfície do calibrador; condição da superfície da matriz; taxa de resfriamento Registro de temperatura de fusão em relação à janela de classificação; verificação visual e Ra do calibrador e da matriz; se o defeito segue a ferramenta entre linhas
Dimensões oscilando durante uma corrida Sincronização-de{1}}para{2}}saída; variação da temperatura da água de resfriamento; instabilidade de saída Velocidade-de transporte, taxa de saída e massa-por-comprimento registrados juntos durante o desvio; tendência da temperatura da água de resfriamento em um ponto de medição definido
Na tolerância na serra, fora da tolerância depois Tensão residual-induzida por extinção; resfriamento total insuficiente; orientação; condições de armazenamento Re-medição após tempo e temperatura de condicionamento definidos; ponto de ajuste da água de resfriamento e velocidade da linha para o lote afetado; se a mudança é uniforme ou-dependente de seção

 

A lógica de falha bidirecional-por trás das linhas de resfriamento e ventilação vem da prática publicada citada nas seções anteriores; a coluna de evidências-discriminatórias é uma estrutura editorial para usar registros que você já deveria ter, e não uma afirmação sobre qual causa é mais comum.

 

Depois da linha: fragilização e amarelecimento da superfície

 

Um perfil pode ser dimensionalmente perfeito e mecanicamente sólido na serra e ainda assim falhar em serviço, porque o ABS tem uma fraqueza específica e{0}}documentada: a fase de borracha de polibutadieno foto{1}}oxida.

 

Em um estudo-revisado por pares de ABS exposto sob UVA{4}}351 lâmpadas fluorescentes a 50 graus em passos de 360-horas - uma exposição simulando a luz do dia atrás do vidro da janela - a análise infravermelha com resolução em profundidade encontrou a assinatura química da degradação confinada à superfície: a formação de carbonila e a depleção de butadieno foram substanciais na face exposta, enquanto em profundidades de cerca de 100 μm e além das taxas de absorção não apresentou nenhuma modificação considerável. A microscopia eletrônica de varredura encontrou microfissuras apenas na face irradiada (Fiorio et al.,Materiais 13(1):212, 2020).

 

A consequência mecânica é desproporcional a essa profundidade, mas não é uniforme entre as propriedades, e a distinção é importante para o design. No mesmo estudo, medido de acordo com a ISO 527-1A e a ISO 180, o envelhecimento produziu, de longe, a maior mudança natensão no intervalo, que entrou em colapso a ponto de a falha ocorrer antes do rendimento;sem entalhea resistência ao impacto também caiu drasticamente;entalhadoa resistência ao impacto também caiu, mas por um fator muito menor; e o módulo de tração aumentou ligeiramente, cerca de 10%. Essa é a assinatura clássica de uma pele fina, quebradiça e iniciando rachaduras-em um corpo intacto - ela remove a ductilidade e a capacidade de absorver um impacto em uma face sem entalhe, enquanto uma amostra que já contém um entalhe nunca dependeu dessa superfície. É por isso que uma peça pode parecer sólida na seção-transversal e ainda assim quebrar quando flexionada.

 

Dois limites para a leitura disso em seu perfil: os espécimes forammoldado por injeção, não extrudado, e a exposição simuladaluz do dia através do vidro, não exposição direta ao ar livre. O mecanismo transfere; o valor da profundidade e as magnitudes não, e nem é uma constante para o ABS em geral.

 

O limite prático a seguir é aquele que já aplicamos na seleção: o ABS não modificado é adequado para aplicações internas de baixo-custo e alta{1}}rigidez. Onde resistência UV, longa exposição externa e estabilidade de cor são necessárias, o ASA é o material candidato usual, e a escolha entre um grau ASA e uma combinação ABS/ASA é uma questão de seleção a ser resolvida com os dados do produtor de resina para o ambiente de serviço específico, e não algo que este artigo possa resolver em abstrato.

 

Como ler um relatório de intemperismo acelerado no ABS

 

Accelerated UV weathering test comparison showing progressive ABS plastic yellowing and colour change under controlled metal halide lamp exposure at recorded temperature and relative humidity

 

Quando um fornecedor lhe entrega um relatório meteorológico, a questão não é quantas horas ele funcionou. É se as condições de teste permitem que a conclusão seja tirada - e para ABS especificamente, vários atalhos comuns não são válidos.

 

Um estudo conduzido nas instalações NIST SPHERE encontrou a energia de ativação aparente paraamarelecimentodo ABS é 31 ± 2 kJ/mol, substancialmente maior que o policarbonato com 21 ± 2, SAN com 19 ± 1 e PBT com 16 ± 4 kJ/mol, com os materiais de comparação extraídos em parte do trabalho anterior dos autores no mesmo programa (Pickett et al.,Degradação e Estabilidade do Polímero181 (2020) 109330, cópia NIST). Como o ABS responde à temperatura de maneira diferente dos materiais com os quais é frequentemente comparado, uma temperatura de câmara que é "padrão" para um material não é neutra para o ABS.

 

Três outras conclusões do mesmo trabalho mudam a forma como um relatório deve ser lido:

 

  • A reciprocidade não se aplica à mudança de cor do ABS.A inclinação de resposta-de irradiância combinada foi de 0,79 ± 0,09, caindo para 0,67 a 70 graus. Extrapolando de um teste de alta-irradiância para um serviço de-baixa{8}}irradiância do mundo real, portantoabaixo-das estimativasa taxa de degradação - o erro é executado na direção insegura. Isto é medido para mudança de cor, não para propriedades mecânicas.
     
  • A escolha da lâmpada distorce a comparação-entre materiais.Sob uma fonte de iodetos metálicos, a taxa de amarelecimentonormalizado para a taxa externa de cada material na dose UV correspondentefoi de 0,71 para ABS contra 1,19 para uma mistura de PC/PBT - de modo que a lâmpada acelera os dois materiais em relação à realidade por fatores que diferem cerca de 1,7 vezes. Essa relação é uma afirmação sobre o espectro da lâmpada, não sobre a velocidade absoluta de amarelecimento e nem sobre a vida útil.
     
  • Câmaras muito secas exageram a degradação do ABS.O ABS apresentou mudança de cor e perda de brilho mais rápidas em umidade relativa de 10% ou menos, para as amostras testadas.

 

Portanto, um relatório de intemperismo no ABS deveria indicar, no mínimo: odistribuição de energia espectral da lâmpada, otemperatura da câmara, oumidade relativa, oirradiância e dose total de UV(não apenas horas decorridas), oformulação e forma da amostra, opropriedade medida e como- cor, brilho, impacto, tensão - e olimite de falhasendo reivindicado. Sem os três primeiros, o relatório não pode apoiar uma reivindicação de-vida útil; sem o resto, não pode ser comparado a nada, e nada disso substitui a correlação com a exposição real ao ar livre da mesma formulação.

 

Divulgação nesta fonte: o trabalho foi financiado pela SABIC-HPP como parte de um projeto de consórcio do NIST, dois autores são funcionários da SABIC-HPP e um consultor sob contrato da SABIC-HPP, com o co{3}}autor do NIST declarando não ter interesse financeiro. As amostras eram chips moldados por injeção-de 3,2 mm contendo 3% de rutilo TiO₂ revestido e formulados sem estabilizadores - sem perfis extrudados. Os autores também afirmam que a reprodução do efeito da chuva continuava sendo um problema não resolvido nos testes acelerados no momento da redação deste artigo, o que é um limite para a extrapolação externa desse trabalho.

 

ABS reafiado e reciclado

 

A suposição por trás da maioria das negociações de reciclagem é que o conteúdo reciclado piora uma peça em todos os aspectos. A evidência publicada é mais específica do que isso, e a linha de base de comparação é a parte mais frequentemente perdida.

 

No estudo de envelhecimento-e{1}}de reciclagem de ABS citado acima, a reciclagem mecânicajá-idadematerial - retificação, re-extrusão e re{2}}moldagem - aumento da tensão na ruptura e resistência ao impacto sem entalhe em relação ao material envelhecido, com uma ligeira redução no módulo de tração. Os autores atribuem isso a dois mecanismos: a pele quebradiça foto{5}}oxidada é quebrada e dispersa pela massa, e o envelhecimento físico é apagado pelo histórico de calor de reprocessamento. A descoberta érecuperação de um estado degradado, não uma melhoria em relação à resina virgem, e não se manteve uniformemente ao longo da sequência - o estudo executou três etapas de envelhecimento por UV com duas etapas de reciclagem mecânica entre elas, e a segunda reciclagem proporcionou uma tensão de ruptura menor do que a primeira, em vez de repetir seus ganhos. O desempenho do impacto entalhado se recuperou muito menos e o amarelecimento se acumulou durante o reprocessamento. O enquadramento dos próprios autores é que o ABS reciclado se adapta às peças sem exigir requisitos de alta resistência ao impacto, tenacidade e pureza de cor (Fiorio et al., 2020).

 

Isso transforma a questão de compra em um conjunto de perguntas de triagem, em vez de uma liberação. Duas delas são rápidas: a peça possui um entalhe, um canto interno agudo ou um recurso de encaixe que concentra a tensão e possui requisitos de cor? Um “não” para ambos reduz o risco, mas não o elimina, porque o estudo não diz nada sobre o material reciclado que você realmente estaria comprando. O resto da lista é sobre procedência e controle: de onde vem o material reciclado e se ele é interno-ou externo, como a contaminação e a transferência de cor-são excluídas, se os lotes são rastreáveis ​​e o histórico térmico é conhecido, em que proporção e em que parte da seção ele é usado e como o perfil acabado é verificado em relação às propriedades das quais a aplicação depende. Por fim, observe o limite da própria evidência: o estudo usou amostras-moldadas por injeção, portanto não se converte em uma recomendação percentual de reafiação para perfis extrudados.

 

Sistemas estabilizadores e ambiente de serviço

 

"Tem antioxidante?" é uma pergunta fraca, porque a resposta raramente prevê comportamento.

 

No mesmo estudo, três formulações foram comparadas ao longo da sequência de envelhecimento e reciclagem: um ABS comercial comsem estabilizador adicional; a mesma resina com 4% de um masterbatch contendo um único antioxidante primário-fenol impedido; e a mesma resina com 4% de um masterbatch contendo dois antioxidantes fenólicos mais um antioxidante secundário fosfito. A formulação de aditivo-único foi apenas marginalmente melhor do que a resina não modificada, enquanto o pacote de-componentes múltiplos mostrou início de oxidação e temperaturas de pico marcadamente mais altas e manteve essa vantagem durante toda a sequência (Fiorio et al., 2020).

 

Leia isso com duas ressalvas que os próprios dados dos autores impõem. A resina base é de qualidade comercial, o que não significa que não contém-aditivos; a comparação é entresem estabilizador adicionale dois sistemas adicionados específicos. E os dois masterbatches diferem em composiçãoeno conteúdo ativo total com a mesma carga de 4%, portanto o resultado compara duas embalagens conforme fornecidas em vez de isolar a sinergia em doses iguais. O mesmo trabalho observa que em-material não envelhecido os aditivos reduziram ligeiramente a tensão na ruptura, comportando-se como inclusões - a estabilização é um comércio, não uma melhoria gratuita - e mede a estabilidade termo-oxidativa, que não é a mesma propriedade que a retenção de cor UV. Como em outras partes desse estudo, as amostras foram moldadas por injeção.

 

O que solicitar de um fornecedor, então, é uma descrição dosistema estabilizador- antioxidante primário, antioxidante secundário e, quando relevante, um absorvedor de UV ou estabilizador de luz de amina impedida - correspondentes ao ambiente de serviço declarado, em vez da frase "contém antioxidante" em uma folha de especificações.

 

O que perguntar a uma extrusora ABS antes de cortar aço

 

Cada pergunta abaixo tem uma resposta fraca que parece boa e substantiva. A coluna de evidências lista os registros que uma linha controlada geralmente produz; eles podem ser redigidos, e um registro equivalente que atenda ao mesmo propósito é uma boa resposta. Um fornecedor que documenta de forma diferente não é, portanto, descontrolado - mas deve ser capaz de demonstrar como a mesma coisa é estabelecida.

 

Pergunta Resposta fraca Resposta substantiva Provas a solicitar
Qual grau de ABS você executará e por que esse? "ABS padrão." Uma classe nomeada com seus valores de impacto Vicat, MFR e entalhado e suas condições de teste, e por que eles se adequam a esta seção e espessura de parede Folha de dados do produtor de resina e orientação de processamento; Designação ISO 19062-1 na especificação do material
Como você controla a secagem? "Nós sempre secamos." Tipo e ponto de ajuste do secador, tempo de temperatura, ponto de orvalho onde o secador é do tipo dessecante, exposição entre o secador e a garganta de alimentação e o método de medição de umidade residual e valor de aceitação Registros do secador e resultados de umidade residual para uma execução recente de ABS, com ponto de amostragem e método
O que o derretimento realmente alcança? Pontos de ajuste da zona. Onde e como a condição de fusão é estabelecida nessa linha, com sua faixa normal, juntamente com os pontos de ajuste da zona, taxa de saída e velocidade da rosca Folha de processo mostrando o valor medido, o local e método de medição e o status de calibração do instrumento
Como a calibração e o resfriamento são controlados? "Dimensionamento a vácuo." Dimensionamento da rota e etapas de resfriamento, setpoint de água e desvio permitido em um ponto de medição definido, setpoint de vácuo com sua referência (absoluta ou manométrica) e como as dimensões são liberadas após a estabilização do perfil Registros de resfriamento e vácuo; a política de condicionamento e liberação dimensional por escrito
Como é mostrada a estabilidade da saída-para{1}}transportar-a saída? "A linha está estável." Velocidade-de transporte, taxa de saída e massa-por-comprimento registrados juntos, com a tolerância no comprimento de corte e as dimensões críticas verificadas durante a execução Execute registros mostrando os três registrados juntos para um lote
O que há no pacote do primeiro-artigo? Um certificado de conformidade. Lote e data, dimensões críticas com valores medidos, medidores usados, local e quantidade de amostragem, cor quando aplicável, e pessoa responsável pela liberação Um relatório redigido do primeiro-artigo de uma execução recente do ABS, rastreável aos registros do processo do mesmo lote
Qual sistema estabilizador está no composto? “Tem antioxidante.” O sistema aditivo, adaptado ao ambiente de serviço indicado Especificação do composto ou masterbatch
O material reciclado é usado e onde? Silêncio, ou "uma pequena quantidade". Uma política escrita: se o material reciclado é usado, sua origem, em que proporção, em que parte da seção, como os lotes são rastreados e se isso é divulgado na cotação A política de reafiação escrita e sua aparição na cotação

 

Fontes de evidências e limitações

 

Vale a pena afirmar claramente duas coisas sobre os números deste artigo.

 

O que é nosso e o que não é.Este artigo não apresenta dados da linha ABS. Nenhum valor de capacidade de processo, energia ou rendimento de primeira{1}}passagem-aparece aqui para ABS, e nenhum dos julgamentos de processo acima é oferecido como nossa própria experiência medida em ABS. Os números que publicamos anteriormente sobre capacidade de processo e consumo específico de energia vêm de nossolinhas de perfil de PVC rígidoe não são transferíveis para ABS - material diferente, linha diferente, problema de controle diferente. Os dados de capacidade são significativos por família de produtos e devem ser solicitados dessa forma.

 

De onde vieram os números publicados.As faixas de parâmetros de processo citadas acima provêm de dois sites de fornecedores, ambos com interesse comercial direto. Nenhum dos dois vincula seus números, item por item, a um grau determinado, a uma espessura de parede e a um conjunto declarado de condições de funcionamento, que é o que os tornaria adotáveis. Eles aparecem aqui como faixas de trabalho publicadas que discordam entre si, o que é uma descrição honesta. As descobertas sobre intemperismo e reciclagem vêm de trabalhos-revisados ​​por pares e de laboratórios-governamentais sobreamostras-de ABS moldadas por injeção, perfis não extrudados; os mecanismos são transferidos, os números não.

 

Fonte Tipo Usado para
ISO 19062-1:2015, entrada de catálogo-ISO, 2015 Organização de padrões Sistema atual de designação ABS e suas quatro propriedades designatórias
ISO 19062-2:2019, entrada de catálogo- ISO, 2019 Organização de padrões Preparação de amostras e determinação dessas propriedades
ISO 2580-1:2002, entrada de catálogo- ISO, retirado em 2015 Organização de padrões Confirmando o status retirado da designação mais antiga
Fiorio et al.,Materiais 13(1):212, 2020- Universidade de Gante/Tecnalia, acesso aberto Pesquisa original-revisada por pares Perfil de profundidade de envelhecimento UV, alterações mecânicas por método de teste, reciclagem mecânica, sistemas estabilizadores. Corpos de prova-moldados por injeção; Simulação UVA-351 atrás do vidro
Pickett et al.,Degradação e Estabilidade do Polímero 181 (2020) 109330- NIST com financiamento SABIC-HPP Pesquisa original-revisada por pares Energia de ativação para efeitos de amarelecimento, reciprocidade, lâmpada e umidade. Chips-tiO₂{2}}pigmentados moldados por injeção, não estabilizados
Molde KingStar, tecnologia de extrusão de perfil ABS Fornecedor de moldes e moldagem por injeção (comercial) Secagem, zonas de cilindro e matriz, geometria do parafuso, expansão da matriz, calibração e faixas de trabalho de resfriamento. Sem citação externa, sem classificação ou espessura de parede declarada
Jieya, extrusão de ABS Fabricante de extrusora (comercial) A segunda, faixa conflitante de secagem e temperatura do barril, e taxa de compressão. A página lista fontes externas; isso não é o mesmo que cada parâmetro estar vinculado a condições verificáveis

 

Não adquirimos o texto completo das normas ISO; as declarações acima vêm de entradas de catálogo disponíveis publicamente e devem ser lidas em relação ao texto padrão adquirido.

 

Perguntas frequentes

Qual temperatura é usada no processo de extrusão de plástico ABS?

Os números publicados discordam. Uma fonte fornecedora fornece um barril de 160–180 graus com uma matriz de 175–185 graus; outro dá um barril de 200–250 graus. Ambas são fontes comerciais e nenhuma delas vincula seu alcance a um grau nomeado e a condições de funcionamento declaradas, portanto, nenhuma delas pode ser adotada como configuração e a média delas não descreveria nada. A referência de controle é a janela de processamento da folha de dados de classificação, junto com o que o fundido realmente alcança na linha específica - registrada com o local de medição, método e calibração, juntamente com pontos de ajuste de zona, saída e velocidade da rosca.

Quão seco o ABS precisa estar antes da extrusão?

Não há uma única marca de aprovação do setor para citar. As orientações de extrusão publicadas de fontes comerciais indicam-umidade recebida em torno de 0,3 a 0,8% e secagem da tremonha a aproximadamente 80 a 90 graus por 2 a 4 horas, com uma meta residual abaixo de 0,2%; um número mais estrito de sub-0,1% circula principalmente no material de moldagem por injeção. Nenhum deles demonstrou ser o alvo correto para uma determinada peça extrudada. O que define é a orientação do produtor de resina para a sua classe, o método e ponto de amostragem pelo qual a umidade residual é medida e os critérios de aceitação da peça acabada. A secagem excessiva é um verdadeiro modo de falha na outra direção: há relatos de que muito tempo ou muito calor causam aglomeração e amarelecimento.

O ABS de grau-de extrusão é diferente do ABS de grau-de injeção?

Sim. ISO 19062-1:2015 - que substituiu a ISO 2580 retirada-1:2002 - classifica materiais de moldagem e extrusão ABS pela temperatura de amolecimento Vicat, taxa de fluxo de massa de fusão, resistência ao impacto com entalhe Charpy e módulo de tração. Os graus de injeção são geralmente de fluxo mais alto, o que prejudica a resistência do fundido entre a matriz e a estação de dimensionamento. Escrever apenas “ABS” em um desenho não constitui uma especificação de material, e nem a designação por si só: classifica um material, não confirma que a nota funcionará conforme sua seção.

Os perfis ABS podem ser usados ​​ao ar livre?

O ABS não modificado normalmente não é especificado para serviços externos. Em um estudo-revisado por pares de ABS moldado por injeção-sob UVA-351 lâmpadas a 50 graus - simulando a luz do dia atrás do vidro, não a exposição direta ao ar livre - a fotooxidação da fase de butadieno foi confinada aproximadamente aos 100 μm externos, mas essa pele fragilizada foi suficiente para colapsar a tensão na ruptura e reduzir drasticamente a resistência ao impacto não entalhado, com o impacto entalhado afetado muito menos e módulo aumentou ligeiramente. Essas profundidades e magnitudes pertencem a esse experimento e não são constantes para o ABS. Onde a exposição aos raios UV e a estabilidade da cor são importantes, o ASA é o material candidato usual, e a seleção deve ser feita com base nos dados do produtor da resina para o seu ambiente de serviço.

O ABS reciclado enfraquece um perfil extrudado?

Não de maneira uniforme, e a linha de base é importante. Trabalho publicado sobre ABS envelhecido reciclado mecanicamente descobriu que a deformação na ruptura e a resistência ao impacto não entalhada aumentaram em relação ao material envelhecido, porque a camada superficial frágil é quebrada e o envelhecimento físico é apagado - recuperação de um estado degradado, não uma melhoria em relação à resina virgem - enquanto o impacto entalhado e a pureza da cor se recuperaram muito menos, e uma segunda etapa de reciclagem proporcionou uma tensão de ruptura menor do que a primeira. Os entalhes e os requisitos de cor são primeiras telas úteis, mas não resolvem: controle de origem e contaminação, rastreabilidade do lote, histórico térmico, proporção e posicionamento, e verificação no perfil acabado, todos influenciam a decisão. O estudo usou amostras-moldadas por injeção, portanto isso não se traduz em uma porcentagem de reafiação para perfis.

 

Trabalhando conosco

 

Extrusamos perfis plásticos personalizados, incluindo ABS. O que normalmente não fazemos: moldagem por injeção, moldagem por sopro e produção de chapas, vergalhões ou placas. Quantidades mínimas de pedido e limites de tamanho de seção se aplicam e são indicados caso a caso.

 

Para uma revisão técnica, envie o desenho do corte (ou esboço dimensionado), o volume anual, o ambiente de serviço - interno ou externo, faixa de temperatura, qualquer exposição química ou UV - e qualquer exigência de cor. Um desenho e um ambiente de serviço produzem uma resposta útil; uma solicitação de preço unitário sem eles não funciona. Você pode ver as seções e acabamentos ABS que já executamos em nossoPágina de perfil do ABS, ouenvie uma seção para avaliação técnica.