Cristalinidade dos materiais

A cristalinidade dos materiais é o processo pelo qual o material líquido se solidifica num estado transparente cristalino.

As moléculas dos plásticos são longas cadeias de átomos, conforme ilustrado no diagrama seguinte. Estas longas cadeias moleculares podem ser cadeias alinhadas regularmente, que criam uma estrutura cristalina, ou cadeias dispostas de forma aleatória, que criam uma estrutura amorfa, ou uma combinação de secções cristalinas e amorfas, que cria uma estrutura semicristalina.

Contração, empeno e cristalinidade

Uma peça não irá empenar se se contrair uniformemente em todas as direções e em todas as áreas do molde.

Os materiais cristalinos apresentam uma contração naturalmente maior do que os materiais amorfos. Isso significa que uma peça com variações a nível de cristalinidade irá apresentar também variações a nível de contração e, por conseguinte, irá provavelmente empenar.

Como se desenvolve a cristalinidade

Os materiais semicristalinos têm tendência para se cristalizarem, mas o grau de cristalinidade presente é afetado pelas taxas de arrefecimento do fundido. Quanto mais rapidamente solidificar o fundido, menos tempo disponível haverá para se formarem as secções cristalinas do plástico.

Se partes da moldação arrefecerem a uma velocidade menor, essas áreas terão um conteúdo cristalino maior e, por conseguinte, uma maior contração.

A velocidade de arrefecimento do fundido é afetada por dois fatores principais:

Temperatura do molde

Quanto mais elevada for a temperatura do molde, por mais tempo será mantida essa temperatura, o que atrasa o arrefecimento do fundido.

Geometria do molde

As regiões espessas tendem a arrefecer mais lentamente do que as regiões mais finas e, por conseguinte, apresentam um maior conteúdo cristalino e uma maior contração volumétrica do que as secções finas que arrefecem rapidamente e são, portanto, amorfas. As regiões finas podem apresentar uma menor contração volumétrica do que a prevista nos dados pvT de equilíbrio.