Cerâmicos: Existem três categorias de materiais, cerâmicos, metálicos e polímeros. Os materiais cerâmicos são constituídos por substância inorgânicas, sendo suas estruturas moleculares baseadas em átomos de silício, ligados ionicamente com outros átomos como o oxigênio, magnésio, alumínio, entre outros. A humanidade vem utilizando este tipo de material a milhares de anos, e suas características como a elevada dureza e a capacidade de isolamento térmico os qualificaram para fabricação de utensílios como, por exemplo, pontas de lança para auxiliar na caça de animais e na fabricação de recipientes para armazenamento de alimentos. Atualmente, sua utilização abrange desde a fabricação de revestimentos domésticos à fabricação de semicondutores na indústria eletroeletrônica.
Metálicos: Quanto aos materiais metálicos, estes são constituídos basicamente por átomos capazes de se ligarem quimicamente através das chamadas ligações metálicas. Podemos citar como exemplo os átomos de ferro, alumínio, zinco, entre tantos outros capazes de originar os materiais metálicos e as ligas metálicas. Este tipo de material também é utilizado a milhares de anos, e sua combinação de tenacidade e moldabilidade possibilitou a fabricação em grande escala de utensílios mais sofisticados como, por exemplo, armaduras bélicas, motores, condutores, veículos, entre outros.
Polímeros: Os materiais poliméricos são constituídos essencialmente por moléculas baseadas na ligação covalente entre átomos de carbono e hidrogênio. No entanto outros átomos como, por exemplo, nitrogênio e oxigênio também podem compor estas moléculas na obtenção de polímeros com propriedades e características distintas. Embora estejam presentes na natureza a milhões de anos, constituindo certas partes dos corpos de animais, formando unhas, garras, chifres, e na composição dos vegetais, formando a celulose e resinas, os polímeros chamados sintéticos, conhecidos como termoplásticos e termofixos, são utilizados industrialmente a apenas algumas décadas. Relativamente, apesar do pouco tempo de utilização, estes materiais revolucionaram nossa sociedade. Apesar de não serem tão rígidos e isolantes quanto os materiais cerâmicos e tão tenazes e resistentes quanto os materiais metálicos, os polímeros apresentam características e propriedades que viabilizam a produção em larga escala de uma enorme diversidade de produtos. Uma das razões para esta popularização dos polímeros está relacionada à questão do consumo energético na indústria de transformação. Os materiais cerâmicos possuem o maior ponto de fusão dentre os materiais, entre 1.500 à 4.000 °C, seguido pelos materiais metálicos, com ponto de fusão entre 600 à 2000 °C aproximadamente. O ponto de fusão está relacionado ao estado físico em que o material precisa estar para possibilitar sua moldagem através dos diversos processo de fabricação industriais. Consequentemente, quanto maior o ponto de fusão o material apresentar, maior será a quantidade de energia necessária para moldagem, o que impacta diretamente no custo de fabricação, tornando, portanto, os produtos constituídos por estes materiais economicamente menos acessíveis.
Termofixos: Os polímeros podem ser subdivididos em termofixos e termoplásticos. Os termofixos ou termorrígidos como também são conhecidos, não possuem ponto de fusão, pois possuem uma peculiaridade química que impossibilita a mudança do estado físico sólido para o estado líquido (ou viscoso), no entanto podem ser processamos utilizando quantidade de energia muito inferior à quantidade utilizada para os demais materiais (cerâmicos e metálicos). Certas características físico-químicas os tornam excelentes isolantes térmicos e elétricos, no entanto, sua estrutura molecular os impede de serem moldados repetidas vezes, impossibilitando por exemplo de serem reprocessados ou reciclados, tornando-os menos interessantes do ponto de vista econômico e ecológico.
Termoplásticos: Os polímeros termoplásticos por sua vez, possuem baixo ponto de fusão ou baixa temperatura de amolecimento, o que favorece sua moldagem em termos econômicos e técnicos. Este tipo de polímero, uma vez aquecido e moldado em determinado produto plástico, pode ser reaquecido e remoldado inúmeras vezes, possibilitando, portanto, processos de reciclagem e de reprocessamento. Esta versatilidade térmica é responsável pelo sucesso comercial deste material, sendo aplicado em diversos setores do mercado, desde embalagens descartáveis de baixo custo à componentes estruturais e tecnicamente sofisticados como, por exemplo, smartphones e componentes automotivos.
Processos de fabricação: Os materiais termoplásticos podem ser processados através de vários tipos de processo de fabricação como, por exemplo, o processo de sopro, através do qual são fabricadas peças ocas (tanques, bombonas, galões, etç.), o processo de extrusão, através do qual são fabricadas peças com geometria contínua (tubos, forros, mangueiras, etç.) e o processo de injeção plástica, através do qual são fabricadas peças com geometria relativamente sólida e em unidades. O processo de injeção utiliza máquinas injetoras para a transformação do termoplástico e moldes de injeção para a moldagem da peça desejada. Este processo geralmente exige alto investimento, tanto em máquinas quanto em moldes de injeção. Também exige elevado conhecimento técnico sobre termoplásticos e sobre técnicas de processamento, contudo, é um dos processos de fabricação de peças plásticas mais produtivo e que possibilita a obtenção de elevada qualidade dimensional e estética da peça, tornando o processo de fabricação por injeção, um dos mais utilizados e avançados processos na indústria mundial. Esta combinação entre termoplásticos e o processo de fabricação por injeção é responsável pela revolução na fabricação de produtos de consumo de origem polimérica na sociedade moderna.
