A primeira vez que o seu veículo é arranhado ou amassado costuma ser angustiante, os proprietários de carros podem atestar isso. Manter a aparência do carro não é somente uma questão de estética, é também uma questão de valor de revenda e de troca. Para ajudar a evitar arranhões indesejáveis e para minimizar danos aos componentes de plástico do carro, os fabricantes de automóveis dependem de plásticos de polímero resistentes a arranhões para fabricar suas peças moldadas por injeção.
Apresentamos a Croda International PLC, uma produtora e fornecedora de aditivos, líder no aprimoramento da resistência a arranhões em plásticos. Uma parte importante do processo da Croda é medir com precisão o quanto esses aditivos melhoram a resistência usando testes de arranhão.
Os cientistas da Croda buscam uma ferramenta mais precisa e eficiente para testes de arranhão
Os cientistas da Croda têm usado um microscópio de materiais de campo amplo para medir a largura dos arranhões e um interferômetro de luz branca para determinar a profundidade. Contudo, descobriram que esses métodos são demorados e variáveis. Numa tentativa de melhorar os testes, a Croda decidiu experimentar o nosso microscópio confocal LEXT™ OLS5000 para as medições de largura e profundidade de arranhões.
Nós conversamos com Martin Read, líder da equipe de aplicações de aditivos para polímeros da Croda e cientista chefe antiarranhão, bem como com seus colegas para descobrir o que aconteceu.
Um dia na vida de um cientista anti-arranhão
O trabalho de um cientista antiarranhão na Croda consiste em produzir placas de plástico com vários aditivos e, em seguida, danificá-las com diversos arranhões! Claro que isso precisa ser controlado, por esse motivo os arranhões são feitos com uma ferramenta padronizada, com forças definidas de 1–20 newton (N).
“Ela deixa um arranhão e duas elevações de cada lado, como um arado lavrando o solo,” disse Martin.
Depois de fazer os arranhões, os pesquisadores medem a profundidade, a largura e o perfil das placas para determinar a extensão dos danos em cada uma delas e diferenciá-las.
Vantagens da microscopia de varredura a laser sobre a interferometriaCom o objetivo de obter dados mais precisos e de agilizar o fluxo de trabalho, os pesquisadores experimentaram o microscópio confocal OLS5000 como equipamento exclusivo para medição da largura e da profundidade de arranhões. O laser do microscópio LEXT conta com alta velocidade de varredura, o que permite a criação de mapas 3D precisos e quantificáveis a partir da amostra. |  Medições rápidas e precisas em placas de polímeros com o microscópio LEXT OLS5000 |
Os pesquisadores da Croda descobriram que a formação de imagens, a medição e a análise foram muito mais rápidas usando o microscópio OLS5000. Na verdade, as suas inspeções foram 10 a 100 vezes mais rápidas quando comparadas com a interferometria. Martin explica, “Para medir cada arranhão precisávamos preparar o interferômetro nas suas definições mais grossas e é extremamente difícil chegar a essa configuração. Demorávamos cerca de uma hora para obter uma medição. Com a microscopia confocal nós podemos medir e processar 10 arranhões em uma superfície de plástico em 2 minutos.”
Os cientistas também ficaram felizes em descobrir que o microscópio LEXT ajuda a melhorar a precisão dos resultados e que a profundidade e o perfil do arranhão podem ser arredondados para o valor mais próximo de 10 nm. De acordo com Martin, “devido à capacidade do LEXT de medir com precisão em 3D, podíamos simplesmente visualizar um recorte através do arranhão e medir a profundidade com muito mais facilidade.”
Mapas 3D detalhados sem artefatos facilitam a determinação de todos os parâmetros.
O microscópio LEXT conseguiu inclusive nos ajudar com materiais complicados como o polipropileno. Como Martin explica, “devido à estrutura porosa do polipropileno, o interferômetro não detecta a superfície, passando diretamente através dela.” Com o microscópio LEXT OLS5000, os cientistas foram capazes de obter uma imagem mais uniformes da superfície e uma representação exata do arranhão que eles pudessem, em seguida, medir com mais precisão.
Boas notícias para a Croda significam boas notícias para a indústria automobilística
A Croda determinou que o microscópio LEXT ajudou a melhorar as suas inspeções, comunicando aumentos na velocidade e na precisão. Como disse o cientista de aplicações Dimitris Vgenopoulos, colega de Martin, “ao abservar a rapidez do microscópio Olympus, é frustrante pensar em todo o tempo que desperdicei usando o sistema antigo.”
Essa melhora de desempenho é uma boa notícia para fabricantes de automóveis e, consequentemente, para proprietários de carros. O microscópio LEXT OLS5000 ajuda a garantir uma inspeção precisa desses aditivos importantes, isso reduz a possibilidade de seu carro sofrer arranhões!
Leia a nota de aplicação completa aqui.
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