A escolha entre ABS e policarbonato deve partir das condições às quais a peça precisa resistir, e não de qual plástico é mais popular. Ambos são termoplásticos de engenharia utilizados para carcaças, caixas e tampas, e ambos podem ser usinados, moldados ou impressos. A diferença está no nível de resistência ao impacto, ao calor e no custo que cada um apresenta para o projeto. Veja o artigo completo materiais gama para verificar como cada tipo se comporta em relação aos metais e outros plásticos.
Nenhum dos dois plásticos se destaca em todas as categorias. O policarbonato é mais forte, mais resistente e mais resistente ao calor, enquanto o ABS é mais barato, mais fácil de dar acabamento e mais fácil de processar. Essa relação entre vantagens e desvantagens explica por que os dois são frequentemente usados em conjunto e por que uma mistura dos dois é tão comum.
O que é o ABS
ABS é a sigla para acrilonitrila-butadieno-estireno. É produzido a partir de três monômeros, cada um dos quais confere uma característica diferente. A acrilonitrila confere resistência química e dureza, o butadieno confere resistência ao impacto e o estireno confere rigidez e uma superfície lisa e brilhante.
Na prática, o ABS é opaco, dimensionalmente estável e fácil de moldar, usinar e pintar. É utilizado em painéis internos de veículos, caixas de aparelhos eletrônicos de consumo, caixas de equipamentos elétricos, brinquedos e caixas de protótipos. Seu equilíbrio entre resistência, acabamento e preço faz dele a escolha padrão para peças plásticas de uso cotidiano.
O que é o policarbonato
O policarbonato, frequentemente abreviado como PC, é um termoplástico transparente conhecido por sua resistência e clareza óptica. É utilizado em proteções de segurança, proteções para máquinas, coberturas de luz, lentes, visores e caixas transparentes, em que uma peça precisa ser transparente e, ao mesmo tempo, resistir a impactos.
Uma chapa de policarbonato de grau padrão transmite cerca de 88% da luz, de acordo com os dados do fabricante citados abaixo. Essa transparência, combinada com a alta resistência ao impacto, torna o policarbonato uma alternativa prática ao vidro em muitas aplicações industriais e de segurança.
ABS x Policarbonato: uma comparação rápida
A tabela abaixo apresenta lado a lado os principais dados publicados. As classes variam; portanto, considere esses valores como valores típicos para classes padrão, e não como mínimos garantidos para todos os fornecedores.
| Propriedade | ABS | Policarbonato |
|---|---|---|
| Resistência à tração | 32 MPa | 62 MPa |
| Rigidez (módulo) | 1,7 GPa | 2,4 GPa |
| Densidade | 1,04 g/cm³ | 1,20 g/cm³ |
| Temperatura de deflexão térmica | Mais baixo do que o policarbonato | 132 graus Celsius a 1,8 MPa |
| Clareza | Opaco | Transparente, com cerca de 88% de transmissão de luz |
| Custo relativo do material | Mais baixo | Cerca de 50% a mais do que o ABS |
Resistência do policarbonato versus ABS
Em termos de resistência à tração, o policarbonato se destaca claramente. A comparação entre fabricantes citada indica 62 MPa para o policarbonato e 32 MPa para o ABS. O policarbonato também é mais rígido, com 2,4 GPa contra 1,7 GPa do ABS, o que é importante para tampas e painéis que não devem flexionar sob carga.
O comportamento ao impacto revela um quadro semelhante. O policarbonato é conhecido por sua resistência ao impacto muito elevada; nos dados citados, as amostras Izod sem entalhe não se romperam. O ABS ainda oferece boa resistência ao impacto para o uso cotidiano e apresenta o nível adequado de tenacidade para muitas carcaças que nunca sofrerão um impacto forte.
Resistência ao calor do policarbonato versus ABS
É com o calor que a diferença se amplia. O policarbonato apresenta uma temperatura de deflexão térmica de 132 graus C a 1,8 MPa, conforme indicado nos dados da ficha técnica citada. Esse valor é alto para um plástico sem enchimento, o que explica por que o policarbonato é utilizado próximo a lâmpadas, motores e outros componentes que geram calor.
O ABS amolece em temperaturas mais baixas, o que limita seu uso em ambientes quentes, como compartimentos de motor, caixas de iluminação e peças expostas à luz solar direta no interior de um veículo. Uma maior resistência ao calor também implica temperaturas de processamento mais altas para o policarbonato; por isso, muitas vezes é necessária uma câmara aquecida durante a impressão para evitar deformações.
Transparência, resistência aos raios UV e resistência às intempéries
A transparência é um ponto forte indiscutível do policarbonato. Ele é naturalmente transparente, enquanto o ABS é opaco em seu estado natural. Se uma peça precisar de uma janela, uma lente, um visor ou um difusor de luz, o policarbonato é o único dos dois que pode cumprir essa função sem a necessidade de uma inserção transparente separada.
O uso ao ar livre apresenta resultados mais variados. O ABS é conhecido por apresentar maior resistência natural aos raios ultravioleta do que o policarbonato, enquanto o policarbonato requer uma versão estabilizada contra raios UV para exposição prolongada ao ar livre. Para uma cobertura externa, solicite a versão estabilizada contra raios UV, em vez de presumir que o policarbonato padrão resistirá bem às intempéries.
Custo e processamento
O policarbonato custa aproximadamente 50% a mais do que o ABS, de acordo com a comparação de custos citada abaixo. Os preços das granuladas nessa comparação são de cerca de 1,52 dólares por quilograma para o policarbonato padrão e de cerca de 0,90 dólares por quilograma para o ABS padrão. Ambos são relativamente baratos, mas a diferença acaba pesando em peças grandes e volumes elevados.
O ABS também costuma ser mais barato de processar, já que seu ponto de fusão mais baixo reduz o consumo de energia e sua superfície aceita bem a pintura. Compare peças acabadas, não grânulos: uma peça de policarbonato mais fina, que não precisa de proteção adicional, pode custar menos ao longo de sua vida útil do que uma peça de ABS mais barata que racha ou deforma.
Mistura de PC e ABS: o caminho do meio
Uma mistura de PC e ABS combina policarbonato e ABS em um único material. Ela mantém grande parte da resistência ao calor e da tenacidade do policarbonato, ao mesmo tempo em que preserva a facilidade de processamento e a melhor qualidade de superfície do ABS. É amplamente utilizada em peças automotivas, caixas de eletrônicos e invólucros que exigem mais do que o ABS por si só.
A mistura também é mais barata do que o policarbonato puro, pois a adição de ABS reduz o custo do material por quilograma. Se o policarbonato puro for um exagero e o ABS puro não for resistente o suficiente ao impacto ou ao calor, uma variedade de PC-ABS é a primeira alternativa a ser testada.
ABS ou policarbonato para caixas de proteção
No caso de caixas de proteção, a escolha geralmente depende do ambiente. O ABS é uma boa opção para caixas de proteção de equipamentos eletrônicos em ambientes internos com risco moderado de impacto. Elas são leves, fáceis de acabar, fáceis de modificar e baratas de substituir caso haja uma mudança no projeto.
Caixas para uso externo, industrial ou de segurança são mais adequadas para o policarbonato. Tampas transparentes, janelas de inspeção e coberturas sujeitas a impactos, calor ou manuseio brusco se beneficiam de sua resistência e transparência. Quando uma caixa precisa ser transparente e resistente ao mesmo tempo, o policarbonato é a escolha mais prática.
Malas de ABS x malas de policarbonato
As malas ilustram essa relação em termos práticos. As malas de ABS são, em geral, mais baratas e leves, o que agrada aos viajantes que priorizam preço e peso. As malas de policarbonato são, em geral, mais resistentes e flexíveis em caso de impacto, o que agrada aos viajantes frequentes que buscam uma mala capaz de suportar manuseio brusco.
A mesma lógica se aplica a capacetes e caixas de ferramentas: quedas frequentes favorecem o policarbonato, enquanto o manuseio cuidadoso favorece o ABS. O design e a espessura são tão importantes quanto o plástico de base.
Desvantagens a serem observadas
O ABS amolece em temperaturas mais baixas do que o policarbonato, é opaco e pode riscar e deformar-se se o projeto não levar em conta seus limites de calor e tensão. O policarbonato risca mais facilmente, a menos que seja revestido; pode rachar sob tensão quando certos produtos químicos entram em contato com uma peça sob tensão; e se degrada lentamente em água quente e vapor.
Como escolher na prática
Comece pelo requisito mais exigente, e não pelo material mais barato. Se a peça exigir transparência, alta resistência ao impacto ou alta resistência ao calor, comece com o policarbonato e verifique se o ABS ainda seria adequado. Se nenhum desses requisitos se aplicar, comece com o ABS e invista a economia obtida em um acabamento de melhor qualidade ou em um aprimoramento do projeto.
Quando a escolha for difícil, faça protótipos com os dois materiais, se o orçamento permitir. Uma amostra impressa ou usinada mostrará o acabamento, a flexibilidade e o ajuste muito melhor do que apenas uma ficha técnica. Para Impressão 3D protótipos: observe que o policarbonato requer temperaturas mais altas e um melhor controle da câmara do que o ABS. Para a produção, moldagem por injeção As configurações diferem entre os dois, portanto, um prototipagem rápida A execução com o material de produção é a forma mais segura de confirmação.
Conclusão
O policarbonato se destaca em termos de resistência, resistência ao impacto, resistência ao calor e transparência. O ABS se destaca em termos de custo, facilidade de processamento e acabamento superficial. Uma mistura de PC e ABS fica no meio dos dois e costuma ser o melhor equilíbrio para caixas e carcaças. Escolha o material de acordo com a condição mais exigente que a peça enfrentará, e a escolha certa geralmente fica clara.
Fontes: Xometry: Policarbonato x ABS e ArpTech, Usinagem CNC de policarbonato (PC), com base na ficha técnica da chapa SABIC LEXAN 9034.
Perguntas frequentes
O que é melhor: malas de ABS ou de policarbonato?
As malas de policarbonato costumam ser mais resistentes e flexíveis em caso de impacto, o que as torna ideais para viagens frequentes e manuseio brusco. As malas de ABS costumam ser mais baratas e leves, o que as torna ideais para viagens ocasionais e orçamentos apertados. A melhor escolha depende da frequência com que a mala será transportada e do grau de manuseio brusco a que estará sujeita.
Qual material é melhor: policarbonato ou ABS?
Nenhum dos dois materiais é melhor em todas as situações. O policarbonato é superior em termos de resistência mecânica, resistência ao impacto, resistência ao calor e transparência. O ABS é melhor por seu baixo custo, facilidade de processamento e acabamento liso quando pintado. Opte pelo policarbonato para peças que exigem maior resistência e pelo ABS para peças simples destinadas ao uso interno, nas quais o custo é o fator mais importante.
Quais são as desvantagens do plástico ABS?
O ABS amolece em temperaturas mais baixas do que o policarbonato, é opaco e pode entortar ou riscar se o projeto não levar em conta seus limites de calor e tensão. Além disso, é produzido a partir de matérias-primas petroquímicas, e o acesso à reciclagem varia de acordo com a localização. Para peças que ficam expostas ao calor, transparentes ou de alto impacto, o ABS costuma ser a escolha errada como material de base.
Qual é uma das principais desvantagens das placas de policarbonato?
Uma grande desvantagem é a suscetibilidade a arranhões e à ação de produtos químicos. O policarbonato pode arranhar-se, a menos que possua um revestimento rígido, e pode sofrer rachaduras por tensão quando solventes ou álcalis fortes entram em contato com uma peça sob tensão. Além disso, custa mais do que o ABS e requer estabilização contra raios UV para uso prolongado ao ar livre.
O policarbonato é capaz de parar uma bala?
Uma placa padrão de policarbonato não é capaz de deter uma bala. Os vidros à prova de balas utilizam conjuntos laminados de grande espessura, testados para um nível específico de ameaça, e não uma simples placa de uso comum. Não considere nenhum painel comum de policarbonato como à prova de balas e sempre verifique a classificação de resistência testada para o conjunto completo.
