Tecnologia laser para limpeza de moldes de matriz polimérica

• Autor(a) principal: Freitas, Célia Marisa Sampaio
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/21169
• topic: Lasers - Tecnologia; Engenharia física; Moldes de matriz polimérica; Tratamento de superfícies - Lasers; Resinas epoxídicas; Revestimentos protectores - Géis

O presente trabalho teve como objetivo aplicar a tecnologia laser para desenvolver um método alternativo para limpeza da superfície dos moldes de matriz polimérica utilizados no processo de construção de pás eólicas na empresa Ria Blades SA. Tradicionalmente a empresa utiliza um processo de limpeza baseado na remoção e polimento manual dos resíduos. Este método além de moroso e dispendioso em termos de recursos humanos é muito agressivo e compromete a reutilização dos moldes. O método aqui proposto é baseado na tecnologia laser, tendo-se usado para o efeito um laser de Nd:YAG com comprimento de onda de 1064 nm em modo pulsado, acoplado a uma cabeça galvanométrica de forma a permitir um varrimento em linha do feixe laser, sendo o movimento do molde controlado por uma mesa linear motorizada. A primeira fase do trabalho consistiu no estudo da interação laser/molde, tendo sido explorados vários parâmetros de forma a garantir a preservação da superfície do molde, nomeadamente: a intensidade da corrente do laser, a velocidade de varrimento do feixe, a distância focal, a frequência do feixe, o comprimento de varrimento do feixe laser e a velocidade de deslocamento da amostra. Numa segunda fase foi estudada a interação laser/resina/molde com o objetivo de remover a resina preservando a superfície do molde. A caracterização das superfícies foi realizada por várias técnicas, designadamente perfilometria ótica, ângulo de contacto, espetroscopia de Raman, absorção, microscopia eletrónica de varrimento com espectroscopia de dispersão de energia (SEM-EDS). O estudo realizado através da análise elementar EDS e por espectroscopia de Raman permitiu verificar que não existe diferença antes e depois da interação da radiação laser com o substrato, sendo a rugosidade após a remoção da resina epoxy da mesma ordem de grandeza da superfície antes da interação com laser (Sa=0,34 m). A otimização deste estudo permitiu definir um conjunto de parâmetros adequados à limpeza deste tipo de resíduos: comprimento de varrimento do feixe laser de 1 cm; intensidade de corrente de 16A, velocidade de varrimento do feixe de 1000 mm/s, distância focal de 11,5 cm, frequência do feixe laser de 6 kHz e uma velocidade de deslocamento da amostra igual a 5 mm/s. É de salientar que este conjunto de parâmetros permite a remoção da resina por destacamento, isto é, sem promover a sua decomposição, o que é uma grande vantagem pois deste modo evita-se a formação de subprodutos tóxicos. .