Production of Injection Moulding Plastic Parts with Specific Technical Characteristics

• Autor(a) principal: Costa, André Antão
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.8/8796
• topic: Moldação por injeção; Projeto de moldes; Agente expansor; Variotherm; Reciclagem; Qualidade de peça; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informática

Ao longo dos últimos anos os produtos de consumo dispuseram um enorme crescimento. Resultado da melhoria dos materiais, produtos, e processos para alcançar a qualidade do produto, a redução de custos, e ainda a satisfação do cliente. O processo de moldação aparenta ser simples, porém, prever a qualidade da peça final é muito complexo. O que é mais evidente através dos elevados requisitos dimensionais, de forma e de superfície. Paralelamente, o aparecimento de conceitos como a economia circular, resultou na investigação de novas possibilidades na reciclagem de plásticos após o seu fim de vida útil. Para atingir este objetivo, é fundamental compreender como as propriedades dos materiais variam após a reciclagem. Assim sendo, o presente trabalho consiste no desenvolvimento de três casos de estudo, para responder aos problemas apresentados. Primeiramente, foi elaborado um caso de estudo laboratorial com o objetivo de avaliar a forma como a variação de espessura na peça e o aparecimento de linhas de soldadura terão impacto na qualidade da peça. Para o efeito, inicialmente recorreu-se ao software CAE Moldex3D e, posteriormente procurou-se reduzir defeitos com a introdução de agentes expansores, estudando o seu impacto através de ensaios experimentais. Os resultados obtidos mostram que a utilização de um agente de expansor químico resultou na redução da massa, qualidade de acabamento superficial, e tempo de ciclo. Com estes resultados formou-se um caso de estudo industrial com objetivos similares ao anterior. Neste caso a variação de espessura e aparecimento de linhas de soldadura foram mitigadas por recurso de tecnologias RHCM (Rapid Heat and Cooling Moulding) e canais conformais. Novamente, numa primeira instância, foram realizados estudos numéricos e, depois foram realizados ensaios experimentais. Os resultados alcançados mostram que o uso de RHCM tem impacto positivo tanto nos parâmetros do processo como na qualidade final da peça. Foi ainda realizado um estudo de reciclagem que avalia as propriedades térmicas e mecânicas de quatro termoplásticos, dois amorfos e dois semi-cristalinos, ao longo de três ciclos de processamento. Os resultados mostram que os materiais amorfos utilizados não sofrem modificações significativas nas suas propriedades, mas exibem alterações nas suas características óticas. Os materiais semi-cristalinos apresentam algumas modificações, nomeadamente o polietileno tereftalato (PET) é o material com maiores alterações, tanto na sua fluidez como nas suas propriedades mecânicas.