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Por que os perfis de PVC quebram no frio???

Por que os perfis de PVC quebram no frio???

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Vou contar uma história que muitos já conhecem, mas aqueles que não...

Eu comecei a trabalhar com Janelas de PVC num inverno super rigoroso aqui no Brasil. Daqueles que saímos de casa tipo uma cebola, cheios de camadas de roupas... Sim, estavam fazendo temperaturas negativas todas as noites na serra gaúcha e eu aprendendo a dar meus primeiros passos nesse universo infinito das janelas de pvc, pelo qual me apaixonei.

Aprendi na pele e na prática algumas coisas que talvez você aí na sua fábrica já tenha percebido. Desde então eu sei que dependendo da temperatura (baixa) o perfil de pvc tende a quebrar... E apesar da minha formação em química, isto faz parte da engenharia de materiais, e existe uma explicação bem teórica para este assunto.
Separei um artigo, que trata o assunto, o qual disponibilizei no banco de artigos aqui do portal neste
link, e, também vou basear a informação no livro do autor: Georg Menges, Material Science of Polymers for engineers, que lá pela página 450 começa a tratar o assunto.

O que acontece é que o PVC é um polímero, isto é, ele tem cadeias muito longas, mais ou menos como espaguete (o macarrão mesmo), e o seu comportamento também é parecido com uma massa de trigo, no que diz respeito a temperatura, é assim: imagina uma tigela de espaguete recém cozinha, quentinha, ... se você quiser puxar apenas um fio e se deliciar é bem simples, porém a medida que a massa esfria ela vai se tonando mais rígida e difícil de ser separada, e é o mesmo comportamento com o PVC. Na verdade, os engenheiros de polímeros chamam isso de comportamento vítreo do plástico, todo polímero tem sua temperatura de transição, e a do PVC é 90°C...
 

Nossa mas então o PVC é sempre quebradiço a temperatura ambiente?
Não!!! É exatamente aí que conseguimos diferenciar as qualidades de PVC, pois junto com a resina do PVC (que é vítrea a 90°C) são colocados aditivos que tem a função de aumentar a elasticidade do material. É como se colocássemos um molho naquele macarrão, claro que vai chegar a hora em que ele vai ficar frio e quebradiço, mas você consegue alterar a temperatura exata que isso ocorre, e o mais importante, nenhum cozinheiro tem o molho igual ao outro, isso também se aplica aos extrusores de PVC....

Voltando as questões técnicas sabemos que se o frio altera os polímeros, de forma se tornarem vitrificados, devemos sempre optar por perfis que consigam suportar estas baixas temperaturas... Parece óbvio, mas não é tão simples assim, pois na bibliografia, a qual li exaustivamente para escrever este post... O autor diz que também são variáveis importantes no caso do PVC a “ponta”, sim, a ponta que atinge o PVC para gerar o impacto, então por isso, que as vezes, na fábrica, uma máquina quebra um PVC e outra não, porque não é apenas o frio que faz quebrar mas o formato da ferramenta que impacta o produto e a força que é feita no material. Sim essas três variáveis são material de estudo para o simples PVC da construção civil, e pode acreditar existem especialistas que dedicam a vida fazendo testes para garantir que a qualidade da sua janela de pvc seja igual aquela que o fornecedor prometeu.

Então veio uma questão que estamos discutindo hoje no Brasil, 
Qual a melhor temperatura para se realizar um teste de impacto e saber se o PVC tem qualidade suficiente para ser usado na construção civil???
A norma atual brasileira (ABNT NBR 10821:2017) neste sentido remete a uma norma Européia (EN-DIN 12.608) que fala que o ensaio de impacto a frio no PVC deve ser realizado a -10°C (qualquer coisa diferente disso não atende a norma da ABNT, nem a NBR 10.821 e por consequente a NBR 15.575, fique atento) e mais, traz o procedimento e o desenho do equipamento, com o diâmetro da ponta que atinge o perfil, e duas possibilidades de carga. Isso significa que temos todas essas variáveis para entender o comportamento do PVC utilizado na construção de janelas, e elas foram e continuam sendo exaustivamente testadas.
Você pode pensar que por ser uma norma europeia, foi desenvolvida para o clima de lá, mas na verdade como o próprio Menges coloca em sua publicação, estamos falando de materiais, independente do ambiente, a sua qualidade é testada desta forma e consideradas estas variáveis. Aliás, para ser um laboratório de polímeros muitas variáveis são controladas, tais como umidade, temperatura, cargas... São estudos, como eu disse de uma vida, e neste caso são aceitos por todos os países que já desenvolveram normas próprias para o assunto, nos quais posso colocar o México e a Austrália, reconhecidamente países de clima quente e agressivos, semelhantes ao nosso, e como nós, com neve rara, e caso essa ocorra
é motivo de reportagem no horário nobre da TV (link)..

De modo geral, fazer-se aceitar outra temperatura para um teste já tão consolidado mundialmente, sem realizar um estudo realmente sério, em laboratórios de pesquisa não-comerciais, isto é, em universidades, com pesquisadores de engenharia de materiais, é quase que um desrespeito àqueles que se dedicam a academia e a pesquisa para melhorar nosso bem estar e nosso dia a dia convivendo com os plásticos.

Como profissional da engenharia nunca aceitei bem essa história de “achismo”, e sempre desconfiei muito quando alguém vem com ideias novas que são realmente fantásticas... Você nunca se perguntou “por que não pensaram nisso antes???” e normalmente a resposta pode estar bem escondida em algum lugar, mas, num mundo globalizado como o nosso, onde a informação é livre, descobrir a roda está cada vez mais difícil.

Voltando ao assunto da fabricação de janelas no frio...

Sim, isto é um problema nas regiões de inverno brasileiro mais rigoroso, assim como a instalação também, por este motivo, é importante evitar realizar ações de impacto em perfis quando a temperatura ambiente estiver abaixo de 20°C. Isso para todos os perfis, é convencionada como temperatura mínima de trabalho em vários manuais de fornecedores.
Sim, ações como corte, fixação, solda e limpeza devem ser realizadas a temperatura ambiente (normal, hahaha), e para isso muitas vezes vemos a necessidade de se realizar aquecimento forçado no ambiente fabril, nos meses de inverno. E tenho visto em viagens pela América do Sul, que isso não precisa ser tão engenhoso ou caro, existem fornecedores de caldeiras que conseguem aproveitar até o desnível de alguns terrenos de fábricas e fazem com que a tubulação nem precise ser forçada para aquecer o ambiente e torna-lo mais agradável tanto ao funcionário quanto ao material.
Uma outra alternativa seria organizar a sua produção de modo a realizar estas ações apenas nos períodos quentes do dia, ou até manter estes perfis em uma estufa aquecida, mas eu particularmente não entendo essas soluções como boas, pois são extremamente limitantes e não agem na causa, são paliativos.

Vou fechar esse post, com apenas mais um lembrete, que vai fazer você pensar no assunto... para diminuir a temperatura de uma janela, basta uma chuva de fim de tarde de verão, aquelas que quando éramos criança adorávamos escorregar no gramado, ou que transformavam o campinho de futebol numa piscina temporária, e se elas vierem acompanhadas de granizo, uau, está formada a combinação perfeita para atacar sua janela... Então opte sempre por qualidade!

 

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