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Manual Trabalho de Conclusão de Curso I e II Cursos Engenharias Projeto Final de Curso Engenharias Coordenadores dos Cursos Profa Dra Marcela Navarro Pianucci Prof Me Marcio Ronald Sella Manual Trabalho de Conclusão de Curso I e II Cursos Engenharias Curso Engenharias Semestre 8º flex9ª e 9º flex10º Disciplina Trabalho de Conclusão de Curso I e II Competências Entender como elaborar o Projeto Final de Curso no padrão estabelecido pelas Diretrizes Curriculares Nacionais do Curso de Graduação em Engenharia instituídas pela Resolução nº2 de 24 de abril de 2019 Habilidades O Projeto Final de Curso deve demonstrar a capacidade de articulação das competências inerentes à formação do engenheiro Objetivos da Aprendizagem Produção do Projeto Final de Curso Manual Trabalho de Conclusão de Curso I e II Cursos Engenharias ORIENTAÇÕES PARA A ELABORAÇÃO DO PROJETO FINAL DE CURSO Prezadoa alunoa Seja bemvindo ao seu Projeto Final de Curso Este é um momento de sua formação na qual você já deve estar se preparando para o exercício profissional através do aprendizado proposto pelas disciplinas dos semestres e demais conteúdos trabalhados no decorrer do curso Trabalho de Conclusão de Curso TCC I e Trabalho de Conclusão de Curso TCC II são disciplinas do 9º e 10º semestres regulares dos Cursos de Engenharias cujo programa prevê a elaboração de um projeto sob orientação acadêmica que demonstre o domínio de competências e habilidades previstas nas demais disciplinas do Curso e fundamentadas pelas Diretrizes Curriculares Nacionais do Curso de Graduação em Engenharia instituídas pela Resolução nº2 de 24 de abril de 2019 A responsabilidade de elaborar o Projeto de Final de Curso é exclusivamente do aluno e deverá enfocar temas processos eou produtos devendo contribuir para as competências e habilidades requeridas do profissional da área da Engenharia cursada Sendo assim é muito importante que você realize um Projeto Final de Curso ORIGINAL E INDIVIDUAL Com a leitura atenta deste manual esperamos que você obtenha informações importantes para um processo acadêmico de qualidade Boa leitura Manual Trabalho de Conclusão de Curso I e II Cursos Engenharias 1 Orientações Gerais para o Trabalho de Conclusão de Curso TCC O Trabalho de Conclusão de Curso TCC é uma atividade obrigatória que consiste na sistematização registro e apresentação de conhecimentos culturais científicos e técnicos produzidos na área do Curso como resultado do trabalho de pesquisa investigação científica e extensão O trabalho deve ser feito sob a orientação do docente responsável pela disciplina da Instituição com apoio do tutor a distância e com o auxílio do tutor presencial O Projeto Final de Curso é uma oportunidade para o aluno integrar e aplicar conhecimentos adquiridos ao longo da graduação A proposta é feita de forma a desenvolver as habilidades e competências exigidas no perfil do egresso incluindo competências como adaptar e utilizar novas tecnologias atuação inovadora e empreendedora ser capaz de reconhecer as necessidades dos usuários formular analisar e resolver de forma criativa os problemas de Engenharia O modelo acadêmico adotado preconiza a importância do TCC como elemento formativo que venha a estimular a produção intelectual dos alunos tendo por finalidade Estimular a produção intelectual dos alunos e o seu espírito questionador à luz de preceitos metodológicos e da interlocução com a prática profissional Possibilitar o desenvolvimento de competências e habilidades Proporcionar ao aluno a oportunidade da correlação e aprofundamento dos conhecimentos teóricos e práticos trabalhados no curso Como tratase de um projeto que será desenvolvido nas disciplinas de TCC I e TCCII os alunos precisam de planejamento cronograma para cumprir todas as atividades de forma tranquila prazerosa clara e no prazo 2 Etapas do Projeto Final de Curso O processo de elaboração do Projeto Final de Curso darseá em três etapas sendo apenas duas etapas obrigatórias que serão desenvolvidas na disciplina de TCCI Etapa de Planejamento do projeto e na disciplina de TCCII Etapa de Projetação Manual Trabalho de Conclusão de Curso I e II Cursos Engenharias I Planejamento a Planejamento do produtoprocesso O objetivo dessa fase é a definição de ideias de produtosprocessos a serem desenvolvidas em seu trabalho b Planejamento do projeto Nessa fase é estabelecido o plano para o desenvolvimento das ideias do produto selecionado c Estruturação parcial do artigo especificado no item 3 que será entregue na totalidade na disciplina de TCC II II Projetação a Projeto informacional Nessa fase o objetivo é o estabelecimento das especificações de projetoprocesso as quais irão orientar o desenvolvimento técnico do produto b Projeto conceitual A busca de soluções conceituais para o problema é realizada nessa fase do processo Caracterizase pela fase criativa onde as alternativas são geradas e avaliadas técnica e economicamente e selecionadas as mais representativas para o problema c Projeto preliminar Nessa fase a solução conceitual é desenvolvida em termos do layout arranjo formas geometria materiais e processos de fabricação Constituise na configuração da solução selecionada ou no inglês embodiment design Modelos de análise simulação e otimização da solução são fortemente empregados nessa fase bem como a construção e testes de protótipos d Projeto detalhado Constituise na fase na qual os detalhes da solução otimizada são finalizados Concluemse os testes de protótipos quando possível e revisase a solução em detalhes e preparase a documentação final do produto e de produção Esta etapa II será desenvolvida durante a disciplina de TCC II e os alunos deverão entregar o artigo completo De forma a permitir uma maior liberdade de escolha aos alunos a última etapa do projeto a implementação passa a ser opcional pois conforme o produto escolhido poderia se tornar inviável a implementação do produto e sua produção Manual Trabalho de Conclusão de Curso I e II Cursos Engenharias III Implementação É a fase de preparação da produção ou seja a fase do processo na qual se desenvolve o lote piloto Elaborase a documentação de montagem e de liberação de construção do ferramental também ocorre a compra de material recebimento teste preparação de máquinas dispositivos e ferramentas para a implementação da linha de produção São testados os procedimentos de montagem para verificação de não conformidades concluindose com a liberação do produto para o lote inicial Portanto a proposta desse modelo de Projeto Final de Curso não só permite ao aluno demonstrar a articulação das competências inerentes à formação do engenheiro como também prepara o aluno para a utilização de uma ferramenta poderosa para desenvolvimento de projetos inovadores preparando para uma oportunidade de empreendedorismo seja abrindo uma empresa ou como um intraempreendedor em uma grande corporação 3 Especificações para o TCC A execução do Trabalho de Conclusão de Curso está dividida em duas etapas o Trabalho de Conclusão de Curso I que ocorre no 9º semestre do curso e o Trabalho de Conclusão de Curso II que ocorre no 10º semestre do curso sendo que o TCC II será continuação do trabalho que o aluno irá desenvolver no TCC I Na disciplina de Trabalho de Conclusão de Curso I o acadêmico deverá desenvolver alguns itens da estrutura do artigo fase que antecede a execução do artigo final na disciplina de TCC II O aluno deverá entregar como Projeto Final de Curso um Artigo Científico contendo a seguinte estrutura RESUMO 1 INTRODUÇÃO 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 3 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS Manual Trabalho de Conclusão de Curso I e II Cursos Engenharias 4 ANÁLISE DOS RESULTADOS 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS De forma resumida na disciplina de TCC I os alunos irão realizar a introdução sobre o tema ou seja uma contextualização integral do trabalho em que se apresenta de forma sumária uma síntese do estudo realizado Ressaltase a importância de abordar a delimitação do tema problema de pesquisa justificativa objetivos que se subdividem em objetivo geral e objetivos específicos Estes elementos devem ser redigidos em formato de texto corrido Ainda na disciplina de TCC I os alunos deverão realizar a fundamentação teórica a respeito do seu projeto ou seja uma análise do contexto histórico onde seu tema se encaixa E para finalizar apresentar as referências bibliográficas utilizadas até o momento para o estudo inicial do projeto proposto e o cronograma com o plano para o desenvolvimento das ideias do produto selecionado ETAPA IIPROJETAÇÃO Na disciplina de TCC II os alunos deverão entregar o artigo completo ou seja título resumo introdução fundamentação teórica descrever os procedimentos metodológicos apresentar os resultados e as considerações finais Além das referências bibliográficas Um ponto muito importante é sobre a Introdução do artigo pois apesar de ser um texto já iniciado na disciplina de TCC I deve ser reescrito no momento da finalização do trabalho com o objetivo de atingir a visão do todo O artigo científico deverá ter no mínimo 15 páginas e no máximo 25 páginas e a formatação do trabalho deverá seguir as normas da ABNT mais recente Então para não ter mais dúvida na disciplina de TCC I é simplesmente entregar os seguintes itens o Título do artigo o Nome do aluno e orientador o Introdução o Fundamentação teórica o Cronograma do desenvolvimento do produto Manual Trabalho de Conclusão de Curso I e II Cursos Engenharias o Referências Bibliográficas Você perceberá que esses itens do artigo que foram entregues na disciplina de TCC I servirão de base para a finalização do artigo científico completo que deverá ser entregue na disciplina de TCC II Os trabalhos desenvolvidos nas disciplinas de TCC I e TCC II devem estar vinculados à prática do seu curso cujo enfoque será obrigatoriamente relacionado às competências da profissão As atividades desenvolvidas nas disciplinas TCC I e TCC II no curso têm por finalidade Possibilitar que o acadêmico responda às questões relacionadas ao seu curso quanto ao tema escolhido para a elaboração da atividade Contribuir para o desenvolvimento da capacidade científica crítica reflexiva e criativa do aluno devendo ser entendido como momento de síntese e expressão da totalidade da formação profissional Assegurar a coerência no processo formativo do aluno consolidando os conhecimentos adquiridos teoricamente e na prática de sua graduação Proporcionar ao estudante o contato investigativo com questões relacionadas à profissão na qual irá atuar Propiciar a realização de experiências preliminares de pesquisa e de extensão universitária possibilitando condições de progressão acadêmico profissional em nível de pósgraduação eou de inserção sócio comunitária 4 Produção Acadêmica Em termos gerais o aluno cursará o TCC I e TCC II totalizando 120 horas conforme previsto na estrutura curricular do Curso e o que preconizam o Regulamento e o Manual específicos da atividade Manual Trabalho de Conclusão de Curso I e II Cursos Engenharias 5 Orientação A orientação das atividades propostas no TCC I e TCC II serão realizadas pelo docente com auxílio do Tutor presencial e virtualmente pelo Tutor EaD 6 Avaliação A avaliação será realizada pelo Tutor EaD após postagem no Ambiente Virtual de Aprendizagem Cabe destacar que o Tutor EaD será responsável pela avaliação dos materiais a serem entregues e é importante que você saiba que ele avaliará os seguintes pontos a LINGUAGEM clareza coerência coesão observância da norma padrão b CONTEÚDO Presença de todas as informações solicitadas no roteiro elaborado pelo Tutor e qualidade da descrição feita c ANÁLISE CRÍTICA avaliação fundamentada do acadêmico sobre os aspectos coletados d ASPECTOS FORMAIS observância das orientações segundo normas da ABNT disponíveis na galeria de arquivos Em relação ao sistema avaliativo por gentileza consultar seu manual de avalição disponível em seu AVA 7 Plágio O Projeto Final de Curso deve ser original seguir as normas da ABNT e considerar a ética da pesquisa científica não sendo permitidos trabalhos plagiados Vale ressaltar ainda que o conteúdo apresentado será averiguado por softwares captadores de plágio pois caso estes ou cópia sejam detectados sanções poderão ser aplicadas de acordo com critérios estabelecidos pela coordenação São exemplos de plágio Texto original reproduzido exatamente como aparece no livro e não referenciado Manual Trabalho de Conclusão de Curso I e II Cursos Engenharias Transcrição de trechos de livro não referenciado Transcrição de parágrafos de um trabalho sem que o mesmo seja referenciado Portanto para que não haja a caracterização de plágio você poderá Copiar trechos importantes dos autores que leu porém DEVERÁ fazer a devida citação e referência para não caracterizar o plágio Parafrasear trechos importantes dos autores que leu mas também DEVERÁ fazer a devida citação e referência para que não caracterize o plágio Escrever com suas próprias palavras o que entendeu de um determinado texto para que o trabalho tenha informações confiáveis escritas do seu jeito Utilizar sempre fontes confiáveis para buscar as informações Blogs vlog páginas de depoimentos pessoais e etc não são consideradas fontes confiáveis Busque sempre informações em sites de cunho científico ou estatístico e ainda bases artigos revistas e jornais científicos 8 Aspectos éticos na pesquisa com seres humanos Todo projeto de pesquisa que se propõe a trabalhar com seres humanos apresenta implicações éticas que necessitam serem discutidas e adequadas para sua execução Desta forma não serão aceitos trabalhos que envolvam pessoas nas disciplinas de Trabalho de Conclusão de Curso I e II Referência ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 6023 referências bibliográficas Rio de Janeiro 2018 NBR 14724 Informação e documentação trabalhos acadêmicos apresentação Rio de Janeiro 2011 Manual Trabalho de Conclusão de Curso I e II Cursos Engenharias TÍTULO ARTIGO NOME DOS ALUNOS E ORIENTADOR RESUMO O resumo deve ser composto de uma sequência de frases concisas afirmativas e não uma enumeração de tópicos devendo ressaltar o objetivo o método os resultados e as conclusões do trabalho A primeira frase deve ser significativa explicando o tema principal do documento Escrito em um único parágrafo recomendase que sua extensão fique entre 150 a 500 palavras cujo espaçamento entrelinhas deve ser simples 1 cm Para mais informações consultar a ABNT NBR 6028 Palavraschave As palavraschave devem figurar logo abaixo do resumo separadas entre si por ponto e finalizadas também por ponto Ex Construção Civil Estruturas Metálicas Dimensionamento estrutural ABSTRACT O resumo deve ser traduzido para a língua inglesa Key words as palavraschave devem ser traduzidas para a língua inglesa MODELO DE ARTIGO CIENTÍFICO Manual Trabalho de Conclusão de Curso I e II Cursos Engenharias 1 INTRODUÇÃO O artigo deve ter de 15 a 25 páginas contadas a partir da Introdução e incluindo as referências A introdução referese à contextualização integral do trabalho em que se apresenta de forma sumária uma síntese do estudo realizado Ressaltase a importância de abordar a delimitação do tema problema de pesquisa justificativa objetivos que se subdividem em objetivo geral e objetivos específicos Estes elementos devem ser redigidos em formato de texto corrido 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Descrevese aqui o modelo teórico de embasamento da pesquisa Esse modelo deve conter as premissas ou as apostas teóricas pressupostos teóricos sobre e a partir das quais o pesquisador fundamentará sua interpretação dos dados e fatos colhidos na pesquisa O corpo do texto com as subdivisões correspondentes deve obedecer às orientações da ABNT NBR 6024 ou substituta desde que vigente no período em que o trabalho estiver sendo realizado As citações devem obedecer às orientações da ABNT NBR 10520 ou substituta desde que vigente no período em que o trabalho estiver sendo realizado 3 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS Neste item devemse responder com clareza e riqueza de detalhes as seguintes questões o quê Quem Onde Como Com quê Diz respeito à parte operacional da pesquisa É aqui que o pesquisador explica em detalhes como o projeto foi realizado O corpo do texto com as subdivisões correspondentes deve obedecer às orientações da ABNT NBR 6024 ou substituta desde que vigente no período em que o trabalho estiver sendo realizado Manual Trabalho de Conclusão de Curso I e II Cursos Engenharias 4 ANÁLISE DOS RESULTADOS Devem ser apresentados os resultados da pesquisa e conforme o tratamento dos dados usar gráficos fotos esquemas figuras assim como tabelas eou quadros para ilustrar Assim é extremamente necessária a interpretação dos dados obtidos discutindo e analisando os de acordo com o aporte teórico já existente da área O corpo do texto com as subdivisões correspondentes deve obedecer às orientações da ABNT NBR 6024 ou substituta desde que vigente no período em que o trabalho estiver sendo realizado 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS Nesta seção o autor deverá realizar uma síntese dos elementos constantes no texto unindo ideias e fechando as questões apresentadas na introdução do trabalho Aqui devese responder se a pesquisa resolveu ao problema inicialmente proposto se ampliou a compreensão sobre o mesmo ou se foram descobertos outros problemas O autor deverá esclarecer também se os objetivos gerais e específicos foram alcançados se o método utilizado foi suficiente para realizar os procedimentos se a bibliografia correspondeu às expectativas além de demonstrar sua posição diante do tema após ler analisar comparar e sintetizar diferentes autores a respeito dele Ademais é possível dar sugestões e recomendações de como lidar com o problema estudado É aconselhável nesta parte fazer recomendações ou sugestões para o desenvolvimento de algumas propostas pendentes ou mesmo a elucidação de outras questões eou necessidades que vieram à tona no decorrer da realização do trabalho 6 REFERÊNCIAS Esta seção deve conter as referências das obras citadas e materiais utilizados em conformidade com as orientações da ABNT NBR 6023 ou substituta desde que vigente no período em que o trabalho estiver sendo realizado 1 SOLDA DE POLIETILENO PRINCÍPIOS E APLICAÇÕES NOME DO ALUNO RESUMO A solda de polietileno PE representa um processo fundamental para a união permanente e segura de componentes fabricados com este termoplástico amplamente utilizado Este artigo explora os princípios essenciais que regem as técnicas de soldagem de PE detalhando como a aplicação controlada de calor e pressão promove a fusão das superfícies de contato Ao atingir a temperatura de fusão as cadeias poliméricas ganham mobilidade permitindo a interdifusão molecular na interface quando a pressão adequada é aplicada resultando após o resfriamento em uma junta monolítica com propriedades mecânicas comparáveis às do material base São abordados os métodos de soldagem mais comuns como a termofusão solda de topo e a eletrofusão predominantemente utilizadas em sistemas de tubulações para água gás e saneamento bem como técnicas como soldagem por extrusão e por gás quente aplicadas em geomembranas chapas e reparos O artigo enfatiza a criticidade do controle rigoroso dos parâmetros de soldagem temperatura pressão e tempo e da preparação adequada das superfícies para assegurar a integridade e a estanqueidade da junta Finalmente são discutidas as vastas aplicações da solda de PE que vão desde infraestruturas críticas de saneamento e distribuição de gás até revestimentos de aterros sanitários lagoas de contenção na mineração e fabricação de tanques e equipamentos industriais destacando a importância de procedimentos corretos para garantir a segurança a longevidade e o desempenho dessas estruturas A compreensão desses princípios e aplicações é vital para profissionais que trabalham com instalações e manufatura de polietileno Palavraschave Aplicações de polietileno solda de polietileno termofusão 2 ABSTRACT Polyethylene PE welding represents a fundamental process for the permanent and safe joining of components fabricated from this widely used thermoplastic This article explores the essential principles governing PE welding techniques detailing how the controlled application of heat and pressure promotes the fusion of the contact surfaces Upon reaching the melting temperature the polymer chains gain mobility allowing molecular interdiffusion at the interface when adequate pressure is applied resulting after cooling in a monolithic joint with mechanical properties comparable to the base material The most common welding methods are discussed such as butt fusion thermofusion and electrofusion predominantly used in piping systems for water gas and sanitation as well as techniques like extrusion welding and hot gas welding applied to geomembranes sheets and repairs The article emphasizes the criticality of strict control over welding parameters temperature pressure and time and proper surface preparation to ensure joint integrity and leaktightness Finally the vast applications of PE welding are discussed ranging from critical sanitation and gas distribution infrastructures to landfill liners containment ponds in mining and the fabrication of industrial tanks and equipment highlighting the importance of correct procedures to guarantee the safety longevity and performance of these structures Understanding these principles and applications is vital for professionals working with polyethylene installations and manufacturing Keywords Butt Fusion PE Applications Polyethylene Welding 3 1 INTRODUÇÃO O polietileno PE consolidouse como um dos termoplásticos mais versáteis e amplamente utilizados na engenharia moderna graças à sua combinação única de propriedades Leveza excelente resistência química boa flexibilidade tenacidade notável mesmo a baixas temperaturas e um custo relativamente baixo impulsionaram sua adoção em uma miríade de setores Desde embalagens flexíveis e rígidas até componentes automotivos e sobretudo sistemas de tubulações e revestimentos de grande escala o PE demonstra sua adaptabilidade e desempenho confiável em ambientes desafiadores tornandose um material indispensável na infraestrutura contemporânea A fabricação de sistemas complexos ou de grande porte utilizando polietileno frequentemente requer a união de componentes individuais como segmentos de tubos conexões ou painéis de geomembrana Para garantir a integridade estrutural a estanqueidade e a longevidade dessas montagens métodos de junção eficazes são essenciais Embora uniões mecânicas possam ser usadas em algumas situações a soldagem se destaca como o método preferencial para criar juntas permanentes e monolíticas capazes de replicar as propriedades intrínsecas do material base e assegurar um desempenho contínuo e seguro ao longo da vida útil da instalação Neste contexto a solda de polietileno emerge como um processo tecnológico fundamental Tratase de uma técnica de fusão que através da aplicação controlada de energia térmica e pressão promove a coalescência das superfícies de contato das peças de PE O objetivo primordial é criar uma zona de união onde as cadeias poliméricas das partes adjacentes se interpenetrem e se entrelacem durante o estado fundido formando após o resfriamento e solidificação uma junta tão robusta e quimicamente resistente quanto o próprio polietileno original eliminando interfaces fracas Compreender os princípios físicos e químicos que governam a soldagem de polietileno é portanto de suma importância para engenheiros técnicos e instaladores A qualidade final da junta soldada depende intrinsecamente do controle preciso de parâmetros críticos como temperatura pressão aplicada e tempo de aquecimento e resfriamento Variações nesses parâmetros podem levar a defeitos como soldas frias degradação do material ou tensões residuais comprometendo a segurança e a funcionalidade da estrutura O domínio desses princípios é a base para a execução de soldas confiáveis 4 Dentre as diversas técnicas desenvolvidas para a soldagem de PE algumas se destacam pela sua ampla aplicabilidade e eficácia comprovada em campo A soldagem por termofusão também conhecida como solda de topo Figura 1 e a soldagem por eletrofusão Figura 2 são os métodos predominantes para a união de tubulações e conexões em sistemas de distribuição de água potável gás natural e redes de saneamento Cada método possui seus próprios procedimentos operacionais vantagens e limitações adequandose a diferentes diâmetros condições de instalação e requisitos de projeto específicos Além das tubulações a soldagem de polietileno encontra vasta aplicação na união de geomembranas de PEAD Polietileno de Alta Densidade utilizadas como barreiras impermeabilizantes em aterros sanitários lagoas de tratamento de efluentes canais de irrigação e reservatórios na mineração Nesses casos técnicas como a soldagem por extrusão e a soldagem por cunha quente são frequentemente empregadas para criar costuras contínuas e estanques em grandes áreas de revestimento garantindo a proteção ambiental e a contenção segura de líquidos ou resíduos DARTORA 2015 Figura 1 Termofusão em PEAD Fonte ASM Treinamentos 2025 5 Figura 2 Eletrofusão em PEAD Fonte Reunidas 2025 A garantia da qualidade em processos de soldagem de polietileno não pode ser subestimada A correta preparação das superfícies a serem unidas a utilização de equipamentos calibrados e a qualificação dos operadores são fatores essenciais para o sucesso da operação Normas técnicas nacionais e internacionais estabelecem diretrizes rigorosas para os procedimentos de soldagem e os critérios de aceitação das juntas visando assegurar que as instalações atendam aos mais altos padrões de segurança durabilidade e desempenho ao longo de décadas de serviço OLIVEIRA 2025 Este artigo tem como objetivo fornecer uma visão abrangente sobre a solda de polietileno explorando em detalhe os princípios fundamentais que regem o processo de fusão deste termoplástico Serão abordados os principais métodos de soldagem suas características operacionais e os parâmetros críticos a serem controlados Adicionalmente serão discutidas as diversas aplicações onde a soldagem de PE desempenha um papel vital destacando a importância de procedimentos corretos para garantir a integridade e a longevidade das estruturas e sistemas fabricados com este notável material 6 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA A eficácia e a confiabilidade da soldagem de polietileno residem na compreensão profunda dos princípios científicos que governam a interação deste material com energia térmica e pressão Diferentemente de metais cuja soldagem envolve fusão e solidificação de estruturas cristalinas bem definidas a união de polímeros como o PE baseiase na mobilidade e interdifusão de longas cadeias macromoleculares Este processo requer um controle preciso para garantir que a estrutura molecular na interface da junta seja adequadamente restabelecida resultando em propriedades mecânicas e químicas equivalentes às do material virgem O polietileno pertence à classe dos termoplásticos materiais que amolecem ou fundem reversivelmente quando aquecidos e solidificam ao serem resfriados Esta característica é central para os processos de soldagem por fusão Quando o PE é aquecido acima de sua temperatura de fusão cristalina as forças intermoleculares que mantêm as cadeias poliméricas em uma estrutura parcialmente ordenada cristalina são superadas As cadeias ganham significativa mobilidade permitindo que o material flua sob pressão e que as moléculas na interface se misturem A união efetiva ocorre através de um fenômeno conhecido como interdifusão molecular No estado fundido e sob pressão adequada as cadeias poliméricas das duas superfícies em contato atravessam a interface original movendose e emaranhandose com as cadeias da peça adjacente SILVA 2021 Este processo muitas vezes descrito pelo modelo de reptação para polímeros de alta massa molecular é dependente do tempo da temperatura e da pressão Quanto maior a mobilidade temperatura e o tempo de contato no estado fundido maior a profundidade de interdifusão e mais forte a ligação resultante A aplicação de pressão durante a soldagem desempenha múltiplos papéis críticos Inicialmente garante o contato íntimo entre as superfícies a serem unidas eliminando vazios de ar e facilitando a transferência de calor uniforme Durante a fase de fusão e interdifusão a pressão ajuda a promover o fluxo molecular através da interface e a consolidar a zona de união Na fase de resfriamento a manutenção da pressão é essencial para evitar a contração excessiva e a formação de vazios enquanto o material solidifica e recristaliza garantindo a integridade da junta Figura 3 7 Figura 3 Solda em tubo de PE Fonte APEÁ 2025 Finalmente o processo de resfriamento controlado é tão importante quanto o aquecimento À medida que a temperatura diminui as cadeias poliméricas perdem mobilidade e começam a se reorganizar formando novamente regiões cristalinas e amorfas A taxa de resfriamento influencia a morfologia final da zona de solda tamanho e distribuição dos cristalitos o que por sua vez afeta as propriedades mecânicas como resistência e tenacidade Um resfriamento adequado sob pressão garante a solidificação completa e a formação de uma estrutura coesa e homogênea na junta soldada 21 Estrutura e Propriedades do Polietileno Relevantes para a Soldagem O polietileno é um polímero sintético pertencente à família das poliolefinas caracterizado por uma estrutura química simples composta por unidades repetitivas de etileno CH CH Sua natureza semicristalina onde coexistem regiões amorfas ₂ ₂ desordenadas e cristalinas ordenadas conferelhe uma combinação única de propriedades mecânicas e térmicas A proporção e a morfologia dessas regiões são fortemente influenciadas pelo processo de polimerização e pelas condições de processamento incluindo a soldagem impactando diretamente seu comportamento durante a fusão e solidificação SILVA 2023 8 Existem diferentes tipos de polietileno classificados principalmente pela sua densidade e estrutura molecular como o Polietileno de Alta Densidade PEAD ou HDPE Média Densidade PEMD ou MDPE e Baixa Densidade PEBD ou LDPE Para aplicações estruturais e de tubulação que exigem soldagem o PEAD e o PEMD são os mais comuns devido à sua maior rigidez resistência à tração e resistência química A maior linearidade das cadeias no PEAD permite maior cristalinidade resultando em temperaturas de fusão mais definidas e maior resistência mecânica As propriedades térmicas do polietileno são fundamentais para o processo de soldagem O material possui uma faixa de temperatura de fusão não um ponto fixo tipicamente entre 120C e 140C para PEADPEMD A condutividade térmica relativamente baixa exige métodos de aquecimento eficientes para garantir que toda a espessura da parede atinja a temperatura de fusão necessária de forma uniforme O calor específico também influencia a quantidade de energia requerida para elevar a temperatura do material até o estado fundido sendo um parâmetro importante no dimensionamento dos equipamentos de soldagem DARTORA 2015 Do ponto de vista mecânico a soldagem visa criar uma junta que mantenha ou se aproxime ao máximo da resistência à tração tenacidade e resistência ao impacto do material original A estrutura molecular do PE com suas longas cadeias emaranhadas conferelhe boa ductilidade e resistência à propagação lenta de trincas SCG Slow Crack Growth propriedades essenciais para a durabilidade de tubulações pressurizadas A solda deve preservar ou recriar essa microestrutura emaranhada na interface para garantir um desempenho a longo prazo similar ao do tubo A compatibilidade entre os materiais a serem soldados é um fator crítico Embora diferentes grades de PEAD ou PEMD possam ser soldadas entre si diferenças significativas no Índice de Fluidez Melt Flow Index MFI que é uma medida inversa da viscosidade do fundido e relacionada à massa molecular média podem dificultar a obtenção de uma solda ótima Idealmente os materiais devem ter MFIs compatíveis para garantir que ambos fundam e fluam de maneira similar sob as mesmas condições de soldagem permitindo uma interdifusão molecular eficaz A presença de aditivos no composto de polietileno como negro de fumo para proteção UV antioxidantes para prevenir a degradação térmica durante o processamento e a soldagem e pigmentos para coloração geralmente não impede a soldabilidade desde que incorporados corretamente na matriz polimérica No entanto a concentração e o tipo de aditivo podem influenciar ligeiramente os parâmetros ótimos de soldagem e 9 é fundamental que os aditivos não migrem excessivamente para a superfície durante o aquecimento o que poderia interferir na fusão A preparação adequada da superfície antes da soldagem é teoricamente indispensável devido à possível presença de uma camada superficial oxidada ou contaminada O polietileno como outros polímeros pode sofrer oxidação superficial quando exposto ao ar e à luz UV formando grupos funcionais carbonilas hidroxilas que podem impedir a íntima mistura das cadeias poliméricas puras durante a fusão A remoção mecânica raspagem dessa camada externa garante que as superfícies virgens e não degradadas do PE entrem em contato Figura 4 Figura 4 Preparação da superfície para soldagem Fonte Inspesolda 2025 Por fim a morfologia resultante na zona de solda após o resfriamento é um aspecto teórico relevante A taxa de resfriamento influencia a cinética de cristalização Um resfriamento muito rápido pode levar a uma estrutura menos cristalina e potencialmente mais frágil ou com tensões residuais elevadas enquanto um resfriamento muito lento pode resultar em cristalitos maiores O ciclo de resfriamento controlado sob pressão especificado nos procedimentos de soldagem visa otimizar a microestrutura da junta para obter as melhores propriedades mecânicas possíveis e minimizar defeitos 10 22 Mecanismos de Aquecimento Fusão e Interdifusão Molecular O processo de soldagem por fusão de polietileno iniciase com a aplicação controlada de energia térmica às superfícies que serão unidas O objetivo desta fase é elevar a temperatura do material na interface acima de sua faixa de fusão cristalina transformando o PE sólido e semicristalino em um estado viscoso e amorfo A transferência de calor deve ser eficiente para garantir que uma camada de material fundido com profundidade adequada seja formada em ambas as superfícies permitindo o subsequente processo de união molecular À medida que a temperatura do polietileno atinge e ultrapassa a sua temperatura de fusão as regiões cristalinas desfazemse e as cadeias poliméricas ganham uma mobilidade translacional significativa O material passa de um estado sólido rígido para um estado fundido caracterizado por uma viscosidade elevada mas que permite o fluxo sob pressão e fundamentalmente o movimento das cadeias individuais Esta transição de fase é o prérequisito essencial para que a soldagem por fusão possa ocorrer pois é no estado fundido que a mistura molecular se torna possível Uma vez que ambas as superfícies atingiram o estado fundido adequado elas são colocadas em contato íntimo sob pressão controlada Neste estágio o fenômeno chave da soldagem ocorre a interdifusão molecular As longas cadeias poliméricas agora móveis começam a se mover através da interface original penetrando na camada fundida da peça adjacente Este processo é impulsionado pelo movimento browniano e pela tendência do sistema em aumentar sua entropia através da mistura das cadeias superando a identidade original das duas superfícies separadas O modelo de reptação é frequentemente invocado para descrever o movimento das longas cadeias poliméricas emaranhadas no estado fundido Imagine as cadeias como serpentes movendose dentro de tubos formados pelas cadeias vizinhas Para que ocorra a interdifusão através da interface as extremidades das cadeias precisam reptar para fora de seu tubo original e encontrar um caminho no emaranhado de cadeias do outro lado A profundidade e a extensão dessa interpenetração aumentam com o tempo de contato no estado fundido e com a temperatura maior mobilidade A pressão aplicada durante esta fase de fusão e interdifusão é vital Ela garante que o contato molecular íntimo seja mantido superando qualquer rugosidade superficial 11 residual e expelindo bolhas de ar ou voláteis que poderiam formar vazios na interface Além disso a pressão auxilia no fluxo viscoso do material fundido garantindo que a interface seja completamente molhada e que as cadeias tenham a oportunidade de se mover e se misturar eficazmente preenchendo completamente o espaço da junta O tempo durante o qual as superfícies são mantidas em contato no estado fundido sob pressão tempo de fusão ou tempo de patamar é um parâmetro crítico Tempo insuficiente resultará em interdifusão incompleta levando a uma junta fraca com propriedades mecânicas inferiores às do material base Por outro lado um tempo excessivamente longo especialmente a temperaturas elevadas pode levar à degradação térmica do polímero ou ao escoamento excessivo de material para fora da zona de junta comprometendo a geometria A força motriz para a formação da solda é em última análise a reconstituição da estrutura emaranhada do polímero através da interface À medida que as cadeias se interdifundem e se misturam a interface original deixa de existir em nível molecular A zona de união tornase uma região onde as cadeias de ambas as peças estão completamente emaranhadas semelhante à estrutura do material virgem A qualidade desse emaranhamento determina diretamente a resistência mecânica e a integridade da junta soldada Após o período adequado de interdifusão iniciase a fase de resfriamento ainda sob pressão Durante o resfriamento as cadeias poliméricas perdem mobilidade e o material começa a solidificar recristalizando A manutenção da pressão durante esta fase é essencial para compensar a contração térmica do material ao solidificar e para garantir que a estrutura emaranhada formada durante a fusão seja travada no lugar resultando em uma junta sólida coesa e livre de tensões excessivas ou defeitos como vazios 23 Parâmetros Críticos e sua Influência na Qualidade da Solda O sucesso da soldagem de polietileno depende fundamentalmente do controle rigoroso de um conjunto de parâmetros interrelacionados A temperatura da interface de soldagem é talvez o mais crítico Ela deve ser suficientemente alta para fundir completamente o material e permitir a mobilidade molecular necessária para a interdifusão mas não tão alta a ponto de causar degradação térmica do polímero 12 oxidação quebra de cadeias o que comprometeria severamente as propriedades mecânicas da junta A uniformidade da temperatura ao longo da interface também é essencial A pressão aplicada durante as diferentes fases do ciclo de soldagem desempenha papéis distintos e igualmente importantes Durante o aquecimento inicial em métodos como termofusão uma pressão de contato garante a transferência eficiente de calor da ferramenta para o PE Na fase de fusãointerdifusão a pressão de soldagem promove o fluxo molecular e a consolidação da junta Durante o resfriamento a pressão de manutenção compensa a contração e garante a integridade final Valores de pressão inadequados altos ou baixos podem levar a defeitos ou soldas fracas O tempo é o terceiro parâmetro fundamental sendo vital controlar a duração de cada etapa do ciclo tempo de aquecimento para atingir a profundidade de fusão desejada tempo de troca remoção da fonte de calor e união das peças tempo de fusãosoldagem para permitir interdifusão suficiente e tempo de resfriamento para solidificação completa sob pressão Cada um desses tempos é determinado com base na espessura da parede no tipo de PE e no método de soldagem e desvios podem resultar em fusão incompleta interdifusão insuficiente ou solidificação inadequada A preparação da superfície antes da soldagem embora seja uma operação influencia diretamente a eficácia dos parâmetros A remoção de camadas oxidadas sujeira umidade ou outros contaminantes por meio de raspagem ou limpeza adequada é essencial Superfícies mal preparadas impedem o contato molecular íntimo necessário para a fusão e interdifusão mesmo que os parâmetros de tempo temperatura e pressão estejam corretos resultando invariavelmente em uma junta defeituosa e de baixa resistência O alinhamento preciso das peças a serem unidas é outro fator crítico especialmente na soldagem de topo termofusão de tubos Um desalinhamento axial ou angular resulta em uma distribuição não uniforme de pressão e temperatura na interface uma área de contato reduzida e concentração de tensões na junta final Isso pode levar a uma solda geometricamente imperfeita e mecanicamente comprometida com potencial para falha prematura sob carga ou pressão de operação As condições ambientais no local da soldagem também podem influenciar o processo e devem ser consideradas Temperaturas ambientes muito baixas podem exigir ajustes nos tempos de aquecimento ou medidas de proteção para evitar um resfriamento excessivamente rápido da ferramenta de aquecimento e da junta Vento excessivo pode 13 afetar a uniformidade da temperatura da placa de aquecimento e resfriar prematuramente as superfícies fundidas A presença de umidade ou poeira requer cuidados redobrados na proteção da área de soldagem A compatibilidade dos materiais como mencionado anteriormente influência do MFI é um parâmetro intrínseco ao material mas crítico para o processo Tentar soldar grades de PE com índices de fluidez muito diferentes pode levar a um comportamento de fusão desigual onde um material flui muito mais facilmente que o outro dificultando a formação de uma interface homogênea e bem interdifundida Normas e boas práticas geralmente especificam os limites de compatibilidade para garantir soldas confiáveis A interação entre todos esses parâmetros temperatura pressão tempo preparação alinhamento ambiente material define a janela de soldagem a faixa de condições dentro da qual uma solda de alta qualidade pode ser consistentemente produzida Operar fora dessa janela mesmo que apenas um parâmetro esteja incorreto aumenta significativamente o risco de produzir uma junta defeituosa Por isso a calibração dos equipamentos o seguimento rigoroso de procedimentos qualificados e a qualificação dos operadores são fundamentais 3 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS A fundamentação teórica e prática apresentada neste artigo sobre solda de polietileno foi construída a partir de uma pesquisa bibliográfica e documental de caráter exploratório e descritivo O objetivo metodológico central foi identificar coletar e analisar criticamente informações consolidadas sobre os princípios científicos as técnicas de execução as aplicações industriais e os mecanismos de controle de qualidade associados à união deste termoplástico por meio de soldagem A abordagem visou sintetizar o estado da arte no tema As fontes de informação foram selecionadas com base em critérios de relevância credibilidade e atualidade Priorizouse a consulta a normas técnicas reconhecidas nacional e internacionalmente como ABNT NBR ISO ASTM DVS que estabelecem os parâmetros e procedimentos padronizados para a soldagem de PE Complementarmente foram revisados artigos científicos publicados em periódicos especializados em ciência dos polímeros engenharia de materiais e tecnologia de soldagem buscando aprofundamento nos mecanismos de fusão e interdifusão 14 A pesquisa incluiu também a análise de literatura técnica especializada como livrostexto sobre plásticos e sua soldagem e manuais técnicos fornecidos por fabricantes de resinas de polietileno de equipamentos de soldagem e de componentes tubos conexões geomembranas Essas fontes foram essenciais para obter detalhes práticos sobre os diferentes métodos de soldagem termofusão eletrofusão extrusão etc os parâmetros operacionais recomendados e as boas práticas de execução em campo O processo de análise consistiu na leitura crítica e comparativa do material coletado Buscouse identificar os conceitos fundamentais e os pontos de consenso entre as diferentes fontes bem como as variações nos procedimentos ou parâmetros recomendados As informações foram então sintetizadas e organizadas de forma lógica agrupandoas nas seções temáticas do artigo princípios técnicas aplicações qualidade para oferecer uma visão coerente e integrada do assunto É importante ressaltar que esta metodologia não envolveu a realização de ensaios experimentais próprios A validade e a robustez das informações apresentadas baseiamse portanto na qualidade e na convergência das fontes consultadas que representam o conhecimento acumulado e validado pela comunidade técnica e científica e pelos organismos normativos atuantes na área de soldagem de polietileno Esta abordagem metodológica permitiu compilar um panorama abrangente que interliga os fundamentos científicos da soldagem de polietileno com suas implementações práticas e os requisitos normativos fornecendo uma base sólida de conhecimento sobre os princípios e aplicações desta importante tecnologia de união 4 ANÁLISE DOS RESULTADOS Os resultados da análise sobre o tema confirmam que quando executada corretamente a soldagem por fusão permite criar juntas com integridade estrutural e estanqueidade comparáveis às do material base Isso é fundamental para a viabilidade técnica e econômica do uso extensivo do PE em infraestruturas que exigem alta confiabilidade e longa vida útil como redes de gás e água A fundamentação teórica explorada demonstra que o sucesso da soldagem de PE não é um processo trivial mas sim um fenômeno físicoquímico complexo governado pela interdifusão molecular no estado fundido A análise indica que a compreensão 15 desses mecanismos fusão mobilidade das cadeias reptação recristalização é essencial Sem esse entendimento a aplicação prática dos parâmetros de soldagem temperatura pressão tempo tornase empírica e propensa a erros comprometendo a qualidade da junta e consequentemente a segurança da instalação final Um resultado claro da análise das diferentes técnicas é a predominância da termofusão solda de topo e da eletrofusão para sistemas de tubulações Isso sugere que esses métodos oferecem o melhor equilíbrio entre confiabilidade reprodutibilidade e adaptabilidade às condições de campo para essa aplicação específica A automação crescente nos equipamentos de eletrofusão por exemplo reflete uma busca contínua pela minimização de erros operacionais e garantia da qualidade um resultado direto da compreensão da sensibilidade do processo aos parâmetros A análise comparativa dos procedimentos de soldagem ressalta a importância universal da preparação adequada das superfícies A literatura e as normas são unânimes quanto à necessidade de raspagem para remover a camada oxidada superficial Este resultado prático é uma consequência direta da teoria a camada oxidada atua como uma barreira física e química à interdifusão molecular Ignorar esta etapa invalida virtualmente todo o controle de parâmetros subsequente sendo um ponto crítico para a qualidade final da solda A análise das normas técnicas revela um esforço significativo da comunidade técnica e industrial para padronizar os procedimentos de soldagem de PE Este resultado demonstra o reconhecimento da necessidade de diretrizes claras e rigorosas para garantir a segurança e o desempenho das instalações A existência de procedimentos qualificados e critérios de aceitação bem definidos minimiza a subjetividade e fornece uma base objetiva para a avaliação da qualidade das juntas soldadas Outro ponto resultante da análise é a dependência da qualidade da solda não apenas do equipamento e do procedimento mas também da qualificação e da diligência do operador Mesmo com equipamentos calibrados e procedimentos normatizados a execução incorreta ou descuidada mau alinhamento contaminação durante o processo interrupção do ciclo pode levar a falhas Isso reforça a necessidade de programas de treinamento e certificação de soldadores como um componente essencial do sistema de garantia da qualidade A análise da compatibilidade de materiais especificamente a influência do Índice de Fluidez MFI emerge como um fator limitante importante O resultado aqui é que nem todos os tipos de polietileno podem ser soldados entre si com garantia de 16 qualidade As recomendações normativas e dos fabricantes sobre a compatibilidade de MFI são relevantes para evitar a formação de juntas frágeis devido a comportamentos de fusão e fluxo muito díspares entre os materiais assegurando a homogeneidade molecular na interface A diversidade de aplicações bemsucedidas da solda de polietileno desde tubulações pressurizadas de gás até extensas áreas de geomembranas em aterros sanitários é um resultado que atesta a robustez e a versatilidade da tecnologia quando aplicada corretamente A capacidade de criar uniões estanques e duráveis em diferentes formatos tubos conexões mantas e em ambientes muitas vezes agressivos valida os princípios teóricos e a eficácia dos procedimentos padronizados desenvolvidos ao longo de décadas MALVESSI 2023 A análise dos parâmetros críticos temperatura pressão tempo demonstra sua interdependência e a existência de uma janela de processo relativamente estreita para cada combinação de material dimensão e método Operar dentro dessa janela conforme especificado pelas normas e pelos fabricantes de equipamentos é o resultado esperado de um processo controlado Desvios mesmo que pequenos podem levar a defeitos não detectáveis visualmente mas que comprometem o desempenho a longo prazo Em síntese a análise dos resultados da literatura e da prática consolidada indica que a soldagem de polietileno é uma tecnologia madura e eficaz mas que exige um controle rigoroso baseado em sólidos princípios científicos e procedimentos normatizados O sucesso depende de uma abordagem sistêmica que engloba a compreensão do material a escolha correta da técnica o uso de equipamentos calibrados a adesão estrita aos parâmetros a preparação meticulosa das superfícies e a atuação de operadores qualificados 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS A soldagem de polietileno transcende a mera técnica de união consolidandose como um pilar tecnológico essencial para a viabilização e o desempenho seguro de inúmeras aplicações deste termoplástico fundamental Conforme explorado neste artigo a capacidade de criar juntas permanentes estanques e com propriedades mecânicas equivalentes às do material base é o que permite a construção de sistemas contínuos e 17 confiáveis desde complexas redes de distribuição de fluidos até extensas barreiras de contenção ambiental aproveitando ao máximo as vantagens intrínsecas do PE Os princípios que regem o processo de soldagem a aplicação controlada de energia térmica para induzir a fusão a pressão para garantir contato íntimo e promover o fluxo e o tempo adequado para permitir a interdifusão molecular são a base para a obtenção de resultados satisfatórios A compreensão desses fundamentos é indispensável pois permite não apenas seguir procedimentos mas também diagnosticar problemas e otimizar o processo para diferentes condições e materiais garantindo que a estrutura molecular na interface seja efetivamente reconstituída As técnicas predominantes como a termofusão e a eletrofusão demonstram a evolução e a adaptação da tecnologia de soldagem às necessidades específicas das aplicações em tubulações oferecendo métodos robustos e cada vez mais automatizados Similarmente técnicas como a extrusão e a cunha quente são vitais para a indústria de geomembranas A escolha do método adequado aliada ao controle preciso dos parâmetros é determinante para a qualidade final da junta e por extensão para a integridade de todo o sistema Ficou evidente ao longo da análise que a adesão rigorosa às normas técnicas e aos procedimentos qualificados não é opcional mas sim um requisito absoluto para a garantia da qualidade e da segurança A preparação meticulosa das superfícies o uso de equipamentos calibrados e principalmente a qualificação e a consciência técnica dos operadores são fatores interdependentes que definem o sucesso ou o fracasso de uma operação de soldagem com implicações diretas na prevenção de falhas prematuras Portanto a correta aplicação dos princípios e procedimentos de soldagem de polietileno impacta diretamente a segurança de infraestruturas críticas a proteção ambiental e a viabilidade econômica de projetos de engenharia Falhas em juntas soldadas podem ter consequências severas desde vazamentos e perdas de produto até acidentes graves e danos ambientais A confiabilidade da solda é assim um fator chave para a sustentabilidade e a aceitação do polietileno como material de engenharia Em suma a solda de polietileno é uma área de conhecimento essencial para engenheiros técnicos e instaladores que trabalham com este material Dominar seus princípios teóricos conhecer as particularidades das diferentes técnicas e acima de tudo aplicar com rigor os procedimentos normatizados e as boas práticas de execução são passos fundamentais para assegurar a construção de sistemas de polietileno 18 duráveis seguros e eficientes contribuindo para o desenvolvimento de infraestruturas modernas e confiáveis 19 6 REFERÊNCIAS DARTORA Paula Cristina SANTOS Francisco Paulo dos MOREIRA Ana Cristina Fontes Efeito da estrutura molecular na solda de filmes soprados a base de polietileno In Congresso Brasileiro de Polímeros Anais NatalS n 2015 2015 MALVESSI Daniele Smanhotto et al Produção de filmes termoencolhíveis a partir de embalagens multicamadas recicladas de polietileno e poliamida 2023 OLIVEIRA Gabriella Rocha Queiroz de et al Propriedades e Aplicação Industrial de Blendas Poliméricas de Polietileno em Embalagens Flexíveis 2025 SILVA Daniel Daré Luziano da Análise dos parâmetros de soldagem e tensão superficial de polipropileno copolímero como requisitos de projeto de tubos de calor oscilante 2023 Trabalho de Conclusão de Curso Universidade Tecnológica Federal do Paraná SILVA Denis Angelo Influência da soldagem a laser nas propriedades mecânicas e estruturais de nanocompósitos de blendas Poliamida 6Polietileno Linear de Baixa Densidade e Negro de Fumo 2021