Chapas de PP e UHMWPE: fabrico e comportamento ao desgaste

Nesta comparação

• 1. Chapas de PP: equipamentos e painéis fabricados
• 2. Propriedades do PP que influenciam o componente
• 3. Vantagens do PP e aspetos que exigem atenção
• 4. Aplicações das chapas de PP
• 5. Chapas de UHMWPE: deslizamento e contacto abrasivo
• 6. Propriedades do UHMWPE e limites de projeto
• 7. Aplicações das chapas de UHMWPE

1. Chapas de PP: equipamentos e painéis fabricados

O polipropileno (PP) e o polietileno de peso molecular ultra-elevado (UHMWPE) resolvem problemas diferentes. O PP é frequentemente escolhido para painéis rígidos e equipamentos químicos soldados. O UHMWPE é frequentemente considerado para superfícies de contacto substituíveis que deslizam, suportam impactos ou estão em contacto com materiais abrasivos. A resistência química, por si só, não basta para escolher entre os dois.

Nos nossos trabalhos com chapas de PP e no fabrico de componentes, analisamos as uniões e a disposição dos apoios em conjunto com o grau do material. Uma chapa de PP adequada permite fabricar conjuntos soldados; o procedimento de união e o material de adição, quando utilizado, devem ser compatíveis com o material de base e as condições de serviço. O nosso guia de propriedades das chapas de PP explica os compromissos entre rigidez, comportamento ao impacto e união.

2. Propriedades do PP que influenciam o componente

• O PP sem cargas é relativamente leve e absorve pouca água, o que é útil para tampas, tabuleiros e painéis utilizados em ambientes húmidos.
• Para um painel sujeito a carga mantida, escolha a espessura e a distância entre apoios de acordo com a temperatura de serviço e a flecha admissível. A rigidez e o comportamento à fluência a longo prazo são aspetos de projeto distintos.
• O PP resiste a muitas soluções aquosas de ácidos, álcalis e sais. Verifique o produto químico concreto, a concentração, a temperatura e os agentes de limpeza, sem pressupor resistência a todos os solventes.
• O PP comum não modificado é isolante elétrico; os compostos antiestáticos ou condutores têm formulações específicas.
• Utilize dados de serviço do grau concreto para a carga, a temperatura e a duração previstas. Numa parede de reservatório, o comportamento a longo prazo sob carga é mais importante do que o ponto de fusão ou uma classificação térmica a curto prazo sem carga.

3. Vantagens do PP e aspetos que exigem atenção

Fabrico por soldadura e maquinação de peças

O PP oferece uma solução prática para painéis cortados, peças furadas e conjuntos soldados. Para um reservatório ou uma conduta fabricados, selecione o grau em função das substâncias e condições do processo e dimensione as uniões e os apoios para a carga de serviço.

Impactos a frio, luz solar e contacto com atrito

Os homopolímeros de PP comuns podem perder tenacidade ao impacto em condições de frio. Quando o impacto é importante, compare o grau proposto à temperatura mínima de serviço. A utilização no exterior exige uma formulação cuja adequação esteja comprovada para a exposição prevista. Para uma guia sujeita a atrito contínuo ou um revestimento sujeito a abrasão, compare o comportamento ao desgaste em vez de escolher PP apenas pela resistência química.

4. Aplicações das chapas de PP

• Reservatórios e tabuleiros para processos químicos, com compatibilidade específica do grau, projeto das uniões e apoios adequados à carga do líquido.
• Condutas de ventilação e equipamentos de extração de ar, em que os vapores do processo, a temperatura e a instalação determinam os requisitos do material.
• Tampas, divisórias e painéis de equipamentos para processos húmidos, tendo em conta as cargas nas fixações, a limpeza e os movimentos térmicos.
• Acessórios maquinados e componentes de equipamentos com dimensões, rigidez e exposição química definidas; a estanquidade ou o serviço sob pressão exigem uma avaliação separada.

5. Chapas de UHMWPE: deslizamento e contacto abrasivo

O UHMWPE é um polietileno de peso molecular muito elevado. A tenacidade ao impacto, o comportamento ao desgaste e a superfície de baixo atrito tornam-no um candidato útil para guias, tiras de desgaste e revestimentos. As condições de contacto e a formulação escolhida determinam como essas propriedades se refletem no desempenho do componente.

6. Propriedades do UHMWPE e limites de projeto

• Para uma peça deslizante, compare o atrito com a superfície oposta prevista, a pressão de contacto, a velocidade e a lubrificação. O par em funcionamento na aplicação determina se um resultado de laboratório é relevante.
• Para um revestimento sujeito a abrasão, compare resultados obtidos pelo mesmo método de ensaio e em condições abrasivas relevantes. A forma das partículas, o contacto e a humidade influenciam o desgaste do revestimento em serviço.
• A tenacidade ao impacto é útil em pontos de transferência e superfícies de desgaste. Preveja apoio por trás do painel e fixações adequadas para que possa suportar a carga de impacto.
• A baixa absorção de água e a resistência a muitos produtos químicos são úteis em ambientes húmidos. Inclua os produtos químicos oxidantes, a concentração e a temperatura na análise de compatibilidade.
• O UHMWPE pode deformar-se sob carga mantida e varia de dimensões com a temperatura. Tenha em conta a fluência, a dilatação e a folga de que a peça necessita.
• O UHMWPE é habitualmente maquinado ou fixado mecanicamente. Um componente soldado exige um procedimento de união específico do grau; o método convencional de fabrico em PP não pode ser aplicado automaticamente ao UHMWPE.

7. Aplicações das chapas de UHMWPE

• Revestimentos de tremonhas, calhas de descarga e silos, em que a forma das partículas, os impactos e a humidade influenciam o desgaste e o desprendimento do material.
• Guias de transportadores, guias de corrente e tiras de desgaste, com o par de contacto, a velocidade, a carga e as condições de limpeza definidos.
• Patins deslizantes e placas de desgaste substituíveis, com acesso para inspeção e substituição e espaço para os movimentos térmicos.
• Blocos de guiamento maquinados e componentes de proteção com dimensões finais, apoios e deformação admissível especificados.

O nosso guia de aplicações do UHMWPE descreve estes tipos de componentes. Para um painel soldado de um equipamento de processo, o PP pode ser a opção de fabrico mais prática; para uma superfície deslizante substituível, o UHMWPE pode ser o melhor candidato. As condições de serviço, e não o nome de um setor, determinam qual a comparação relevante.

Ao analisar um componente connosco, identifique a superfície que se desgasta, a união que deve resistir e a folga que deve manter-se em serviço. O nosso guia de seleção de UHMWPE relaciona o desgaste, a carga e a temperatura com o grau e a especificação da peça. Para contacto alimentar, utilização no exterior ou controlo da eletricidade estática, indique o desempenho exigido e analise a documentação da formulação proposta.