Uma breve história da injeção plástica, e como tudo começou.

Leonardo Schleich
Por Leonardo Schleich
Eng. Mecânico.
Publicado em 30 de Agosto de 2020

É imprescindível que caso você seja do ramo de injeção plástica ou ferramentaria de moldes, conhecer a história da injeção plástica e as sucessivas invenções de diversos polímeros ao longo do tempo, assim como o aperfeiçoamento gradativo do sistema de extrusão para chegarmos nos padrões atuais.

Em 1847 Jons Jacob Berzelius produz o primeiro polímero de condensação: poliéster, derivado da glicerina (propanotriol) e ácido tartárico. Berzelius também foi responsável por designar os termos químicos alótropo, catálise, isômero e polímero.

O primeiro plástico comercial feito pelo homem foi inventado na Grã-Bretanha por Alexander Parkes, que demonstrou publicamente seu plástico na Exposição Internacional de Londres em 1862 , batizando o material que produziu de "Parkesine". Embora caro para produzir, frágil e inflamável, Parkesine pode ser aquecido, moldado e mantinha sua forma depois de resfriado, o que era um tremendo avanço para época

 

No ano de 1868 O inventor americano John Wesley Hyatt desenvolve um material plástico que chamou de celulóide, originalmente desenvolvido para substituir o marfim nas bolas de bilhar.
Ele aprimora a invenção de Parkes para que pudesse ser processado produtos na forma acabada.

John Wesley Hyatt, junto com seu irmão Isaiah, projetam a primeira máquina de moldagem por injeção. A máquina era relativamente “pobre” em comparação com as máquinas em uso hoje, funcionando como uma grande agulha, que se usava um êmbolo para injetar plástico derretido por meio de um cilindro aquecido em um molde de duas partes(Figura 1).

A indústria avançou lentamente ao longo dos anos, produzindo os primeiros produtos da época como colarinhos, botões e pentes de cabelo.

 Prototipo de injecao John Wesley Hyatt

Figura 1 – Protótipo de injeção John Wesley Hyatt

 

Em 1909 Leo Hendrik Baekeland de Ghent, na Bélgica, descobre o plástico fenol-formaldeído, originalmente chamado de baquelita. Embora a reação do formaldeído tenha sido investigada pela Bayer em 1872, Baekeland foi o primeiro a controlar a substância e viabilizar seu uso em grande escala.


A Segunda Guerra Mundial  criou uma enorme demanda por materiais baratos, produzidos em massa. Polietileno e poliestireno ganham força por serem anteriormente caros, são produzidos de forma mais eficiente a ponto de começar a substituir os materiais mais antigos como metais, madeira, couro e vidro.

A necessidade para produtos com fins específicos, traciona a indústria química a produzir novos polímeros para atender as novas exigências do mercado:

- No ano de 1938 poliestireno(PS) inventado pela Dow.
- Logo em 1941 surgiu o náilon(Poliamida), desenvolvido de forma brilhante pela Du Pont como fibra para ser usado pela primeira vez como material de moldagem.
- Também em 1941, uma patente obtida pela Kinetic Chemical Inc. descobriu o politetrafluoretileno(PTFE ou Teflon),
- Em 1955 a General Electric começa a comercializar o policarbonato(PC).
- Já em 1959 A DuPont apresenta o poliacetal (POM).

 

O inventor americano James Watson Hendry constrói a primeira máquina de injeção de parafuso de extrusão em 1946 (Figura 2). A rosca giratório foi bastante eficaz no controle de velocidade e pressão de injeção, melhorando ainda mais a qualidade das peças plásticas produzidas, agora materiais coloridos ou reciclados podem ser adicionados a materiais virgens devido a capacidade de mistura. A rotação da rosca auxiliava nas zonas de aquecimento do plástico devido ao atrito, reduzindo consequentemente o consumo de energia. Feito que até hoje 95% das injetoras plásticas são da concepção de James Watson Hendry.


Injeção plástica, Stark Ferramentaria

Figura 2 – Projeto da primeira injetora por extrusão plástica de James Watson Hendry.

 

Em 1956 Willert aperfeiçoa o sistema de plastificação da injetora(Figura 3) com sistemas alternativos, em que a rosca se move para trás e para frente durante o ciclo do molde. Após a mistura, a rosca para de rotacionar e é empurrada para a frente, agindo como um êmbolo para injetar material em um molde. Durante a plastificação, o parafuso se move para trás contra a contrapressão hidráulica.

Injeção Plástica, Stark Ferramentaria

Fig. 3: Desenhos para a máquina de moldagem por injeção alternativa Willert.

 

 

No ano 1970, James Watson Hendry desenvolveu o primeiro processo de moldagem por injeção assistida por gás, que permitiu a produção de artigos complexos e ocos que resfriaram rapidamente com uma boa resistência e acabamento das peças fabricadas, ao mesmo tempo que reduziu o tempo, o custo, o peso e o desperdício de produção.
 

  • 1972: Robôs de remoção de peças são usados ​​no processo de moldagem por injeção.

  • 1979: A produção de plástico ultrapassa a produção de aço.

  • 1985: Máquina de moldagem totalmente elétrica produzida por empresa japonesa.

  • 1990: Moldes de alumínio usados ​​pela primeira vez amplamente em moldagem por injeção.


De acordo com a Plastictoday.com, atualmente o mercado global de moldagem por injeção de plástico deve chegar aproximadamente USD 233 bilhões em 2023, o aumento da demanda em vários setores verticais, como embalagens, alimentos e bebidas e dispositivos médicos, que respondem por 18,7% do mercado de moldagem por injeção de plástico, impulsionará o crescimento.

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