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PC

Policarbonato

PC·Policarbonatos·Amorfo

O policarbonato (PC) é o polímero de engenharia com a combinação mais extrema de propriedades: transparente como o vidro mas até 250 vezes mais resistente ao impacto que o vidro, tolerante a temperaturas contínuas de até 135°C, e moldável por injeção com detalhe óptico. É o material dos CDs/DVDs, garrafas reutilizáveis, capacetes de moto, vidros à prova de balas, faróis automotivos e milhares de produtos onde a transparência não se negocia e o impacto também não.

Mas essa combinação tem um preço: é altamente higroscópico (a umidade o degrada catastroficamente), sensível a stress cracking diante de químicos comuns, e a sombra do BPA o persegue há 20 anos embora as autoridades regulatórias (FDA, EFSA) continuem aprovando-o para contato com alimentos. Aqui compilamos as faixas referenciais da PDS, mais as perguntas que aparecem repetidamente na planta: como secá-lo bem, por que amarela ao sol, quando convém PC/ABS, e por que os faróis LED automotivos duram o que duram.

Compartilhe sua experiência nos comentários — as faixas variam por grau óptico/médico/industrial, e a discussão coletiva é o que nos tira dos apertos no chão de fábrica.

As faixas apresentadas nestas tabelas foram compiladas pela equipe da MVPS a partir de diversas cartas de parâmetros e da literatura, integrando os limites inferiores e superiores para cada tipo de material.

As informações devem ser cuidadosamente revisadas na elaboração dos processos de moldagem por injeção. As faixas finais e as tolerâncias de processamento são responsabilidade do engenheiro responsável.

Estas faixas não são recomendadas para desenvolver tolerâncias de processo específicas. A MVPS sempre recomenda solicitar e consultar a ficha técnica do fornecedor.

Propriedades Gerais

Estrutura QuímicaAmorfo
Densidade (Peso Específico)1,2:1
Relação L/D15 – 20:1
Razão de Compressão2 – 3:1
Fator de Tonelagem6,18 – 7,72kN/cm²
Difusividade Térmica0,1496mm²/s
Taxa de Cisalhamento Máx.40.0001/s
Contração0,5 – 0,7%
Moído (Regrind)20%
Deflexão Térmica (HDT) @ 1,82 MPa141°C
Transição Vítrea (Tg) @ 10°C/min146°C
Amolecimento Vicat @ 50N135°C

Secagem

Temperatura de Secagem110 – 121°C
Tempo de Secagem2 – 4h
Umidade Recomendada0,02%
Tipo de Secador RecomendadoDessecante
Ponto de Orvalho-40°C

Temperaturas

Massa Fundida (Melt)277 – 338°C
Bico249 – 321°C
Frontal291 – 321°C
Central271 – 302°C
Traseira249 – 282°C
Desmoldagem82 – 110°C
Molde (Resfriamento)66 – 99°C
Garganta de Alimentação35 – 79°C

Processamento

Contrapressão3,1 – 10,3bar
Velocidade de Rotação40 – 70RPM
Velocidade de InjeçãoBaixa – Média
Ocupação do Cilindro30 – 80%
Pressão de Injeção1.200 – 1.450Pbar
Pressão de Recalque300 – 1.160Pbar
Colchão6,4 – 12,7mm

Molde

Diâmetro do Canal4,06 – 9,14mm
Diâmetro da Entrada1,02 – 2,03mm
Área da Entrada0,81 – 3,24mm²
Espessura de Parede1,02 – 4,57mm

Saídas de Gás

Profundidade (Vent Depth)0,0254 – 0,0508mm
Comprimento (Vent Land)0,762 – 1,52mm
Largura (Vent / Clearance)4,06 – 12,7mm
Alívio (Relief Channel)0,2032 – 0,4064mm

Perguntas frequentes

O policarbonato é um termoplástico amorfo de engenharia sintetizado a partir de Bisfenol A (BPA) + fosgênio (ou difenil carbonato em processos modernos sem fosgênio). Sua estrutura aromática rígida lhe dá uma combinação incomum: transparência óptica de 88%, resistência ao impacto extrema (10–30× maior que PMMA, 250× maior que vidro comum), HDT de 130–140°C e temperatura de transição vítrea (Tg) de ~150°C. Densidade ~1,20 g/cm³.
Resposta curta: sim para uso geral adulto, não para infantes. FDA e EFSA consideram o PC seguro para contato alimentar nos níveis em que o BPA migra do produto acabado. Mas a FDA proibiu desde 2012 o PC com BPA em mamadeiras, copos infantis e embalagens de fórmula infantil por precaução regulatória. Para essas aplicações usa-se Tritan (copoliéster) ou PP. Para recipientes adultos reutilizáveis, água engarrafada, galões ou utensílios resistentes, o PC continua sendo legal e dominante.
A radiação UV degrada o grupo carbonato (C=O–O), liberando CO₂ e formando produtos amarelados. Sem proteção, uma peça exposta amarela visivelmente em 6–12 meses. Soluções: graus com estabilizadores UV incorporados ou, melhor ainda, hard-coat UV de siloxano (o que fazem os faróis automotivos, duram 8–10 anos antes de amarelar notavelmente). Para uso interno com luz fluorescente/LED, os graus UV-stabilized padrão são suficientes.
O PC é altamente higroscópico. À temperatura de injeção (~290–310°C), a umidade absorvida reage com a cadeia polimérica por hidrólise, quebrando-a. Uma umidade de 0,02% (200 ppm) ou menos é crítica. Sempre desumidificador, 120–130°C por 3–6 horas, dew point ≤ –40°C. Injetar PC úmido te dá silver streaks, perda de transparência, queda de 50–80% no impacto e bolhas. É o erro #1 dos novos em PC.
O PC tem sensibilidade moderada ao environmental stress cracking (ESC): sob tensão mecânica + certos químicos (álcoois, hidrocarbonetos, ácidos diluídos), aparecem fissuras finas que progridem rápido. Soluções: (1) annealing pós-moldagem a 125–135°C por 1–4 h libera tensões residuais, (2) evitar contato com limpadores agressivos (isopropanol, acetona, gasolina), (3) usar graus com resistência química melhorada se a aplicação demanda, (4) cuidado com graus FR (flame-retardant) — costumam ter menor resistência a ESC.
Tradeoff principal: PMMA ganha em clareza óptica (92% vs 88%), resistência ao UV (não amarela), rigidez superficial (mais duro à risco), custo (30–50% mais barato). PC ganha em impacto (10–30× mais, praticamente irreplível), tolerância térmica (140°C vs 80°C), facilidade de termoformação, resistência química mais ampla. Regra prática: se o risco principal é quebrar → PC. Se o risco é riscar ou amarelar → PMMA. Lentes de segurança → PC. Vitrines de joalheria → PMMA.
PC supera ABS em impacto (especialmente a baixa temperatura), HDT (130 vs 80°C), transparência e resistência ao risco. ABS supera PC em facilidade de processamento, resistência química (PC é sensível a hidrocarbonetos), custo (~40% mais barato) e tolerância a umidade sem degradar. A mistura PC/ABS combina ambos: ~50% do impacto do PC puro, melhor processabilidade, maior HDT que ABS sozinho. É a espinha dorsal das carcaças de eletrônicos (Dell, HP, Lenovo), interiores automotivos (console, painéis) e capacetes de moto.
A PDS marca 79–121°C — alto comparado com commodities. Mais quente (95–115°C) = melhor brilho, menos tensões residuais, melhor reprodução de detalhe óptico, mas ciclo mais longo. Mais frio (80–90°C) = ciclo curto mas maior risco de stress cracking e pior superfície. Para óptica/lentes: 110–120°C. Para peças estruturais não cosméticas: 90–100°C. Nunca abaixo de 80°C porque você congela o fluxo e gera tensões internas que rachadam depois.
A PDS marca 20% como máximo. Cada ciclo de reprocesso degrada um pouco o peso molecular e a transparência. Para peças ópticas críticas (lentes, faróis) muitas OEMs proíbem todo regrind. Para peças estruturais, até 20% é seguro desde que o material esteja bem seco antes do reprocesso — o regrind absorve umidade do ar entre operações. Se a peça é transparente, espere ligeiro tom amarelo após o 2º reciclo.
Três razões: (1) matéria-prima cara — síntese de BPA + fosgênio requer infraestrutura complexa com poucos produtores globais (Covestro, SABIC, Trinseo, Mitsubishi Engineering Plastics, Idemitsu); (2) alto consumo energético — 290–310°C vs 220°C do ABS, secagem obrigatória intensiva; (3) certificações — graus ópticos, médicos e aeroespaciais requerem validações caras. Resultado: PC commodity custa 2–3× o que custa o ABS, e os graus premium (Makrolon óptico, Lexan EXL impact) podem custar 4–6×.

Fontes

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