Na indústria do plástico, o desenvolvimento de novos materiais poliméricos é constante. Para isso, há a formulação, projeto e processamento. Mas, o sucesso do desenvolvimento depende também de uma eficiente análise de falhas em peças plásticas.

Com características investigativas, detalhadas e criteriosas, a análise de falhas em peças plásticas foca na determinação de possíveis causas de falhas que os materiais podem ter, como projeto impróprio, manufatura e uso inadequados. 

Confira o que é a análise de falhas dentro da indústria plástica e saiba como este processo é imprescindível para identificar as causas destas falhas em polímeros.

Análise de falhas na indústria do plástico: entenda o que é

Em qualquer indústria, especialmente na indústria de plásticos, toda falha é um evento indesejado capaz de afetar diretamente a eficiência e a segurança de um projeto, de um produto ou de um processo/sistema. 

Muitas vezes as falhas ocorrem de forma silenciosa e inesperada, mas que podem comprometer diretamente o rendimento e a qualidade do produto. Por consequência, podem causar danos ambientais e econômicos, pois podem exigir retrabalho, além de reduzir a confiabilidade da empresa e do produto.

Por essa razão, determinar a causa da falha é fundamental para sua prevenção e necessidades de correção. E, segundo Clodoaldo Lazareti, professor da Escola SENAI Mario Amato, a grande função da análise de falhas é exatamente essa.

“Na indústria do plástico, a análise de falhas é o conjunto de ações coordenadas e investigativas que buscam entender os mecanismos de falhas em materiais poliméricos (materiais plásticos).” 

Tais falhas, segundo o professor, podem ser oriundas de solicitações mecânicas, térmicas, químicas e estas ainda podem estar relacionadas a: 

  • Aspectos de projeto do produto inadequado; 
  • Manufatura do produto inadequada (condições de processamento/transformação da matéria-prima em produto); e 
  • Aplicação final, principalmente no que tange o ambiente em que estará inserido o produto.

Análise de falhas na indústria do plástico: ações preventivas e qualitativas

Com caráter investigativo e bastante criterioso, a análise de falhas de peças plásticas visa entender os mecanismos das falhas de modo a permitir ações de prevenção em projetos futuros, usando fatores como histórico de falhas, confiabilidade, fadiga, falhas prematuras e até por similaridade.

Considerando o segmento industrial da mais alta relevância, Clodoaldo Lazareti indica a real importância da análise de falhas. 

“É óbvio que há um elevado desejo de que as falhas não ocorram, mas caso sejam identificadas é dever da empresa investir em ações e técnicas para entender a falha, sua influência, o quão grave esta pode ser e como foi detectada.” 

O professor ainda explica: “Uma vez disciplinada a rotina investigativa e aplicando as lições aprendidas historicamente, a indústria estará em constante adequação visando produtos mais bem dimensionados, robustos, seguros e adequados às solicitações que venham a atender”. 

Além disso, recursos de simulação contribuem significativamente para entendimento do produto, solicitações a que estará sujeito e condição de análise e redimensionamento se for pertinente, visando sempre a máxima qualidade do produto.

Diversas falhas podem ser analisadas dentro da indústria do plástico

De forma geral, as falhas ocorrem quando fatores interagem de uma forma inesperada e resultam em algum problema. Isso reforça a importância do entendimento das causas destas falhas.

Segundo o professor do SENAI, a análise de falha permite a identificação de vários aspectos sobre o tipo de falha. “Pela análise de falhas conseguimos identificar fratura, delaminação, fluência, desgaste ou fissuramento”, ressalta. 

Numa investigação, estas falhas podem ser classificadas como: 

  • Prematuras – onde 45% são relacionadas a seleção de materiais e especificações;
  • Outros 40% divididos entre design e processamento; e 
  • 15% restantes por abuso. 

Dentre as causas técnicas o Stress Cracking (tensão mecânica em meio a líquido agressivo) responde por aproximadamente 30%, outros 40% divididos em fratura de entalhe e fadiga dinâmica.

Os 30% restantes estão relacionados a relaxação, ataque químico, ataque ultravioleta, degradação térmica e abrasão, respectivamente.

Principais testes utilizados na indústria do plástico

Nas indústrias, a área de análise de falhas de peças plásticas evoluiu muito e novas técnicas analíticas vêm sendo utilizadas para caracterização e análise de falha de materiais.

Mas, Lazareti salienta que um simples teste de índice de fluidez pode já mostrar indícios de que um determinado material polimérico está pré-degradado. “Nesta condição, o material já perdeu massa molar e numa condição de escoamento, irá fluir com índice acima do que está especificado”, diz o professor. 

Nos mais diversos são os casos de investigação que podem passar por diversos ensaios:

  • Ensaios Mecânicos (Tração, Compressão, Impacto, Rasgamento, Análise Dinâmico Mecânica, entre outros);
  • Térmicos (Calorimetria Exploratória Diferencial DSC, Termogravimetria TGA, Flamabilidade, Tempo de indução oxidativo OIT, Deflexão Térmica HDT, entre outros);
  • Químicos (Espectroscopia no Infravermelho FTIR, solubilidade/compatibilidade química, Stress Cracking ESCR);
  • Reológicos (índice de fluidez, reometria capilar e de torque);
  • Climatizados (XenonTest ou intemperismo artificial, envelhecimento por ultravioleta, névoa salina, entre outros).

Por fim, é importante ressaltar que o trabalho de análise de falhas de peças plásticas não é um processo fácil e imediato. Ela depende de inúmeros fatores, capacidade técnica e experiência da equipe. Somente assim o resultado será satisfatório e/ou conclusivo.

Aproveite este conteúdo para descobrir quais são os profissionais mais demandados na indústria de plásticos na atualidade.