Modelação e simulação numérica de ferramenta moldante instrumentada com sensores de fibra ótica

• Autor(a) principal: Ferreira, João Manuel Azevedo
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/15399
• topic: Engenharia mecânica; Moldes - Simulação numérica; Termoplásticos; Moldagem por injecção; Redes de Bragg

Este trabalho tem como objetivo principal analisar a cavidade moldante, identificando, através de ferramentas baseadas em simulação numérica do processo de obtenção de peças poliméricas, os pontos dentro da mesma que beneficiarão da inclusão de instrumentação dedicada, no sentido de potenciar a qualidade das peças. As simulações numéricas foram utilizadas apenas como ferramenta comparativa em relação aos dados adquiridos pelos sensores de fibra ótica, tanto para a temperatura como para a pressão dentro da cavidade moldante. No decorrer deste trabalho, foram feitos três ensaios. O primeiro ensaio não correu como era esperado, tendo sido apenas registados valores para a temperatura. A fibra ótica responsável pela aquisição de dados referentes é pressão foi danificada aquando da sua montagem no molde. Devido a estes problemas decidiu-se realizar outro ensaio com um postiço de geometria diferente. Esta geometria facilitava, não só a colocação das fibras óticas no postiço, como também a sua colocação na cavidade moldante. Após a caracterização do postiço na câmara térmica, verificou-se que com o aumento da temperatura, a fibra ótica responsável pela aquisição de dados referentes à pressão perdeu a pré-tensão que lhe foi induzida. Sendo assim, os valores obtidos para o cálculo da pressão dentro da cavidade moldante foram descartados. Relativamente ao terceiro ensaio, foi fabricado um novo postiço com um rasgo para o alojamento da fibra ótica responsável pela aquisição dos dados referentes à pressão maior, podendo assim colocar-se mais cola para a sua fixação. Após a sua fixação, foi realizada a caracterização do postiço na câmara térmica. Durante o terceiro ensaio foram realizados nove testes, não havendo quaisquer falhas no que toca à obtenção de dados referentes aos dois sensores de fibra ótica. Seguidamente, passou-se para a realização das simulações numéricas a fim de comparar os resultados obtidos pelos sensores e pelas mesmas. Verificou-se que existe um erro máximo de 8% entre os valores obtidos pelos sensores de fibra ótica e pelas simulações numéricas no que toca à temperatura. Esta diferença deve-se ao facto do software de simulação numérica não contabilizar as perdas de calor que as mangueiras responsáveis pelo transporte da água para o molde têm para o meio ambiente, influenciando assim o resultado final. Relativamente à pressão, não foi possível comparar os valores obtidos pelos sensores em relação às simulações numéricas, pois o software não tem como parâmetro de entrada a pressão de injeção.