Breve História

A descoberta e os primeiros estudos teóricos a respeito do acrílico - polimetacrilato de metila PMMA - estão ligados ao Dr. Otto Rohm, em 1901, na Alemanha. Porém, somente em 1927, em Darmstadt, esse cientista e empreendedor inicia sua produção em escala industrial limitada.

Em 1933, pesquisadores da I.C.I. (R.Hill e J.W.C. Crawford) iniciam o desenvolvimento do PMMA, que, mais tarde, seria comercializado com os nomes comerciais de Lucite, Plasxiglass, Acrílico, etc.

Nos anos 40 as resinas acrílicas começam a serem utilizadas em janelas de aviões e pela primeira vez a Chrysler utiliza lentes de acrílico nas lanternas traseiras dos seus veículos. 1.957, em São Paulo, é fundada a empresa Naufal S/A, primeira produtora de chapas acrílicas no Brasil, que são comercializadas com a marca Brasiplex. Posteriormente adquirida pela I.C.I. teve suas atividades encerradas nos anos 90.

Em meados dos anos 60, surgem as primeiras empresas de reciclagem de acrílico em São Paulo. No final dos anos 60 e início dos anos 70 inicia-se no Brasil a produção da matéria-prima do acrílico, o MMA, pela empresa Paskin S/A, em Candeias na Bahia.

Características e Normas ISO

Chapas acrílicas produzidas com monômero virgem, pelo processo cast, atendem à norma ISO-ABNT Número 7823-1.

• Chapas Cristais, durabilidade inigualável mesmo expostas ao tempo (sol, chuva, etc.).
• A durabilidade das cores varia de acordo com o corante ou pigmento.
• Brilho e transparência (cristal) excelentes.
• Resistência ao impacto, dez vezes maior que o vidro.
• Ampla faixa de temperatura de trabalho (-40ºC a 80ºC).
• Transmissão de luz excepcional.

A variação da espessura para chapas de 2mm a 25mm e até uma área de 6m2 se obtem pela fórmula: {+- (0,4 + 0,1e)}, sendo e=espessura nominal da chapa em milímetros, conforme norma ISO 7823-1, parágrafo 5.4.3.

Armazenar

As chapas acrílicas devem ser armazenadas verticalmente, de preferência em cavaletes de ferro ou madeira com um ângulo de 10º em relação à vertical, não se devendo deixar que se curvem. O local deve ser seco e à temperatura ambiente, longe de fontes de calor e vapores de solventes, tintas, etc. Assegurar-se de que o filme ou papel de proteção permaneça na chapa a fim de evitar riscos e arranhões. Estocagem na horizontal pode causar empenamento nas chapas.

Crazing na Chapa Acrílica

Se as tensões superficiais de tração de um componente da chapa acrílica exceder um valor crítico, poderá ocorrer o fenômeno conhecido como crazing ou fissuração. Isto é observado pela formação de rachaduras superficiais minúsculas e, que sendo muito finas e relativamente profundas, agem como chanfros, causando uma diminuição na resistência mecânica da chapa.

O crazing é atribuído tanto à despolimerização, quanto à liberação de monômero livre residual que acompanha o polímero.

Agentes químicos, tintas e adesivos que contêm solventes inadequados também podem levar à ocorrência do crazing, sendo importante testar esses produtos antes de aplicá-los à superfície da chapa.

Com o aparecimento das rachaduras, se não se fizer um completo alívio de tensões, então a profundidade das mesmas pode aumentar com o tempo e finalmente penetrará através da chapa. A superfície fissurada, porém, não pode ser restaurada pelo recozimento ou por qualquer outro processo.

Recozimento e Alívio de Tensões

A mecanização severa, na qual se inclui operações de serra, corte a laser, fresamento, tupia, furação, torneamento, lixamento, polimento, colagem, dobras e termoformação induzem a tensões internas na chapa acrílica. No caso da chapa cast e com maior incidência nas chapas extrudadas, muitas vezes a peça acabada precisará passar por um processo de recozimento em uma estufa de ar circulante, principalmente quando esse peça irá sofrer serigrafia e/ou colagens, de forma a se evitar fissuramentos (crazing). Recozimento de Peças Planas Para peças planas cast e extrudadas de mesma espessura, o tempo de recozimento é o mesmo, variando-se apenas a temperatura (85°C para a cast e 75°C para a extrudada). O tempo deverá atender a um fator fixo de 2 horas acrescido de um fator variável de 0,225 horas/mm de espessura (ex. chapa de 2mm o tempo seria de {2+(2 x 0,225)}=2,45 horas. Recozimento de Peças Termomoldadas/Termoformadas No caso de as chapas terem sido dobradas ou termomoldadas/termoformadas as temperaturas deverão ser de 70ºC para chapa cast e 60ºC para a chapa extrudada. O tempo de recozimento nesse caso deverá atender a um fator fixo de 4 horas acrescido de um fator variável de 0,45 horas/mm de espessura (ex. chapa de 2mm o tempo seria de {4+(2 x 0,45)}=4,9 horas.

Limpar

Usa-se um pano limpo e macio embebido em água limpa e sabão ou detergente neutro. Enxaguar e retirar o excesso de água. Manchas de graxas ou óleos, podem ser removidas com querosene.Se esses produtos deixarem uma mancha oleosa ou marcas, repetir a operação acima.

Executar a limpeza com suavidade de forma a evitar que a própria poeira acumulada no material torne-se agente abrasivo capaz de introduzir riscos à superfície.

Não devem ser utilizadas esponjas abrasivas ou palha de aço ou similares.

Nunca usar tíner, acetona, aguarráz, benzina, benzeno,etc, para limpeza, pois esses produtos podem causar fissuras na chapa (crazing).

Cortar

SERRA CIRCULAR
O modo mais prático de cortar a chapa acrílica é com serras circulares de mesa semelhantes às usadas em marcenarias. Esse tipo de serra oferece facilidade quando se necessita efetuar cortes longos. Também são ideais para chapas com espessuras acima de 2,0 mm, inclusive. Recomenda-se uma velocidade de 3.500 RPM e potência de 4,0 HP. Usar o disco de corte com dentes de vídea (carbeto de tungstênio) indicado para esse fim devido à sua maior durabilidade.

SERRA CIRCULAR PARA CORTE COM DENTES DE VÍDEA INDICADO PARA CORTAR O ACRÍLICO

RT(-) DENTES TRAPEZOIDAL-ALTERNADO, sendo:
R = 1 dente de corte reto
T = 1 dente de corte trapezoidal
(-) = ângulo dos dentes em relação ao centro da serra
Cortar outros tipos de materiais com esse disco pode estragá-lo, diminuindo sua vida útil.

CORTE MANUAL COM RISCADOR
Para chapas finas emprega-se um riscador com ponta de metal duro. Riscar a chapa com cuidado, apoiá-la ao longo da aresta de uma mesa e quebrá-la ao longo da linha traçada.

SERRA DE FITA
Ideal para o corte de peças assimétricas, arredondadas, etc.
Do mesmo tipo que as usadas para metais leves, madeira, etc,.Velocidade de operação de aproximadamente 1.500 m/min.

Para chapas com espessuras de 3,0 a 12,7 mm, é recomendado o uso de lâminas que tenham 4 a 5 dentes por cm.
Para chapas mais grossas ou blocos usar a lâmina com 1½ a 2 dentes por cm.
Para chapas mais finas usar a lâmina com 6 a 8 dentes por cm

É importante adotar medidas de segurança para proteger o operador da máquina.

Usar sempre equipamentos de proteção individual.

Lixar e Polir

Lixamento
As marcas deixadas pela serra ao longo da espessura devem ser removidas com raspadoras ou rasquetes de metal e em seguida lixadas, usando-se, primeiro, uma lixa dágua número 180 e em seguida uma lixa dágua número 400, as quais devem ser aplicadas manualmente ou com o uso de lixadeiras orbitais.

Essas operações devem ser feitas a seco, exercendo pressão controlada, a fim de evitar superaquecimento do material. Polimento mecânico Depois do processo acima, o polimento das bordas e superfície é efetuado em politrizes mecânicas.

Utilizam-se dois discos de tecidos geralmente com diâmetros entre 250 a 450mm girando a uma velocidade de cerca de 1.400 r.p.m. O primeiro disco a ser usado é confeccionado em algodão no qual é aplicada a massa de polir , (Consulte Também: Material para Polimento) o que confere à peça o polimento desejado.

O acabamento brilhante final é dado pelo segundo disco que é confeccionado em flanela, que tem a finalidade de lustrar a peça e remover eventual excesso de massa da operação anterior.

Polimento manual
Riscos leves e defeitos superficiais pequenos podem ser removidos por polimento manual, empregando-se a massa de polir citada anteriormente, aplicada com chumaço de algodão ou flanela macia. A massa deve ser aplicada freqüentemente sobre o risco ou marca a ser removida e o pano ou algodão deve sempre manter-se umedecido com a massa. A pressão deve ser leve até que se obtenha o resultado desejado.

Polimento à chama
Processo operado através de um maçarico comum, pequeno, leve, de baixo custo e fácil manuseio.
Vantagens:
Rapidez na operação;
Acesso a acabamentos internos (furos ou bordas de difícil acesso);
Baixo custo operacional.

Restrições:
O calor da chama pode produzir tensões internas no material com posterior ocorrência de fissuras (crazing);
Não se aplica a todos os tipos de usinagem;
Não é indicado para chapas coloridas.

É importante adotar medidas de segurança para proteger o operador da máquina.
Usar sempre equipamentos de proteção individual.

Colar

As chapas acrílicas cast podem ser facilmente coladas entre si ou a outras superfícies acrílicas com o uso de colas especiais disponíveis no mercado (Consulte Colas para Acrílico). Preparação: A área de colagem deverá estar bem limpa. Caso exista rugosidade, esta deverá ser eliminada através de lixamento com lixa dágua fixada em um bloco plano de madeira. Evitar colagem em áreas polidas, pois as mesmas poderão estar convexas ou arredondadas impossibilitando o contacto entre as superfícies.

COLAGEM POR CAPILARIDADE
É o processo mais comum usado para colagem das peças em acrílico. Consiste em usar a Cola Fina, a qual penetra nas juntas a serem coladas pelo efeito de capilaridade. Nesse processo a cola é aplicada com uma seringa hipodérmica com a respectiva agulha ou com o uso de uma almotolia. Cuidado para que a cola não se espalhe para outras locais da peça.
Tempo de secagem: 30 minutos (20º C). Dependendo do acabamento das partes usinadas deve-se aguardar mais tempo antes de manusear as peças.
Essa cola não é indicada para peças expostas às intempéries ou que tenham que suportar esforços mecânicos, pressão de líquidos e nos casos em que se necessite de estanqueidade.
É recomendada apenas para colagem de peças leves e acessórios decorativos em geral. Para colagens de peças que exijam resistência à pressão, esforços mecânicos, perfeita estanqueidade e resistência as intempéries, é indicado o uso da Cola Grossa
Cuidados durante o uso das colas acrílicas:
- Produto tóxico: uso exclusivo para a colagem de plásticos;
- Evitar a inalação usando máscara de proteção respiratória durante o uso e manuseio;
- Limite máximo de tolerância no ar 50ppm;
- Trabalhar em ambiente ventilado, preferencialmente dentro de capelas de exaustão de vapores;
- Se inalado intensamente, pode provocar náuseas, tontura e convulsões, afetando o sistema nervoso central e cárdio-respiratório;
- Evitar contato com a pele e olhos, protegendo-se sempre com EPIs;
- Manter sempre afastado de crianças e pessoas inabilitadas com o uso profissional do produto;
- Não fumar durante o manuseio;
- Em caso de incêndio, usar extintor de pó químico seco;
- É importante adotar medidas de segurança para proteger o operador.

Usar sempre equipamentos de proteção individual.

ALÍVIO DE TENSÕES
Uma colagem inteiramente satisfatória só é obtida se for realizada uma operação de alívio de tensões, tanto antes como depois da colagem.
A finalidade dessa operação antes da colagem é dupla. Primeiramente remove as tensões localizadas que possam estar presentes na chapa original, ou que possam ter sido causadas por usinagem ou moldagem prévia; em segundo lugar, secar o material. Ambos os fatores, mas especialmente o alivio de tensões, contribuem para reduzir o risco de fissuras posteriormente nas peças, ao redor das juntas coladas.
A secagem do material diminui a possibilidade de ocorrer esbranquiçamento.

Furar - Fresar - Tornear - Parafusar

FURAÇÃO
A furação do acrílico pode ser feita com equipamento comum, empregando-se brocas helicoidais normais. Porém, com o uso de brocas de espiral espaçada, com sulcos largos e polidos, se obterá um melhor resultado. Durante o processo, considerar: Reduzir ao mínimo o calor gerado durante o corte para evitar tensões e possíveis fissuras posteriores; Remover os cavacos freqüentemente, de modo a não aderirem à peça; Apoiar bem o lado inferior da peça;
Velocidade da broca em relação ao diâmetro, tipo de acabamento e precisão desejada:
- Diâmetro de 3,2mm - 3.700 rpm
- Diâmetro de 6,4mm - 1.800 rpm
- Diâmetro de 9,5mm - 1.200 rpm
- Diâmetro de 12,7mm - 900 rpm

As brocas devem ser afiadas tendo uma borda cortante com inclinação zero e um ângulo de 130º entre o gume e a borda cortante. O gume, propriamente dito, deve ser afiado o mais curto possível. O ângulo da ponta da broca deve ser 180º o que é satisfatório, com a condição que a espessura do material que está sendo furado seja maior do que a profundidade da ponta da broca. Portanto, será necessária a modificação desse ângulo, ao se furar chapas finas, de modo que a totalidade da borda ou fio cortante esteja em contato com o acrílico, antes do gume atravessá-lo. Isto é especialmente importante ao se furar peças moldadas, onde não é possível usar um bloco de apoio por trás do material.

FRESAMENTO E TUPIA
Os métodos de frezamento normal, para metais leves, podem ser usados para o acrílico. É importante a perfeita fixação da peça para tais operações. São necessárias ferramentas de passo largo, com ângulo de ataque nulo e saída livre de aparas. É muito importante limpar os cavacos e a ferramenta com óleo solúvel ou ar. Tupias comuns, de alta velocidade, usadas para madeira, podem ser utilizadas para usinar acrílico, empregando-se as mesmas velocidades que se usam para madeira, isto é, com ferramenta de 12 mm de diâmetro ou menos, a velocidade do eixo é de cerca de 24.000 r.p.m.. Com ferramentas de maior diâmetro, a velocidade deverá ser em torno de 15.000 r.p.m.

TORNEAMENTO
O acrílico pode ser usinado em tornos para madeira ou para metais, sendo estes os mais usados. A afiação e acabamento corretos da ferramenta do torno são vitais para a obtenção de um trabalho perfeito. A ferramenta deverá ser afiada com um ângulo de incidência de zero, e de ataque (ou saída) de 15º a 20º e é importante que a ponta da ferramenta seja afiada para ter um fio agudo, finamente acabado. Ferramentas de aço rápido são preferíveis a ferramentas com pastilha de metal duro, visto que a fina granulação das primeiras permite que o fio aguçado requerido seja produzido em rebolos e pedras de afiar comuns. Para desbaste, velocidade de corte de 90 a 150 m/min são comuns, mas velocidades de até 300 m/min são possíveis de conseguir, se for usado o resfriamento por um líquido sob pressão. Velocidades de corte mais baixas, de 15 a 30 m/min, são usadas para se ter um acabamento superficial fino. O acabamento também depende da habilidade do operador em preparar a ferramenta de corte e das condições do torno, que não deverá apresentar vibrações.

PARAFUSAR
Quando se usar parafusos, os furos devem ser feitos sempre em diâmetro maior (folga), e as bordas devem ser arredondadas e polidas, pois o acrílico é sensível a sulcos, e quaisquer minúsculas rachaduras que se originarem do furo podem propagar-se através da chapa rompendo-a completamente. Deve-se inserir uma bucha flexível no furo (sempre feito coma folga), para acomodar o parafuso. Esse método não é recomendável para estruturas que podem suportar cargas acima de 7,0 kgf/cm².

Pintar

As chapas acrílicas podem ser facilmente pintadas. Sua pintura não difere muito das de outros materiais plásticos ou metais. Como nesses casos, requere uma técnica apropriada para que se obtenha um bom resultado.

A superfície a ser pintada necessita estar limpa e isenta de impurezas, às vezes invisíveis, o que pode estragar o produto.

A limpeza deve ser feita conforme indicado anteriormente. A tinta pode ser aplicada com pincel, spray, rolo, etc. e deve-se levar em conta o tipo de solvente utilizado na tinta.

É aconselhável que o fabricante da tinta especifique se a mesma é compatível com a chapa acrílica. Tintas à base de solventes que amoleçam, dissolvam ou produzam fissuras não devem ser utilizadas.

Moldar

O acrílico pode ser aquecido em estufas e o calor deve ser distribuido uniformemente sobre a superfície a ser moldada. Quando aquecido, o acrílico adquire uma consistência semelhante à da borracha, permitindo ser moldado.

A temperatura de moldagem recomendada é entre 165º e 190ºC. Após o resfriamento torna-se rígido e mantém a forma que lhe foi dada durante a moldagem.

Se a moldagem for efetuada com temperaturas abaixo de 140º C, o material poderá ficar tencionado e ocorrer rupturas no mesmo.

Com temperaturas acima de 190º C, corre-se o risco de degradar o material e rasgá-lo durante ou após a moldagem.

Existem diversos processos de moldar o acrílico a quente. Usam-se moldes nos quais se podem efetuar vácuo ou pressão de ar, o que ajuda o material a adquirir a forma desejada.

Resistência a produtos químicos e outros

Considerar que o tempo de exposição a esses agentes químicos deve ser o mínimo possível. A chapa acrílica resiste aos agentes químicos, sendo importante, porém, observar que alguns agentes podem causar danos quando em contato com a chapa por um longo período de tempo.