Corte por indentação de películas poliméricas – caso de estudo

• Autor(a) principal: Piteira, José Carlos Monteiro
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/153200
• topic: Corte com matriz; corte por indentação; contorno de corte; geometria; projeto; prensa; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica

O tema explorado nesta tese advém de um equipamento desenvolvido em ambiente em- presarial, que apresentou resultados insatisfatórios, já depois da fase de produção. Trata-se de uma prensa de ação pneumática que tem como função cortar película de LDPE (com um tratamento superficial que lhe confere dureza acrescida), através do processo de corte com matriz. Desenvolveu-se uma investigação sobre o processo de corte com matriz, e do mecanismo de corte envolvido - corte por indentação - no sentido de identificar as causas (e possíveis soluções) dos resultados indesejados, produzidos pelo equipamento. Essa investigação in- cluiu, para além de uma pesquisa aprofundada sobre o tema, uma série de testes preliminares, com o intuito de despistagem de possíveis causas e soluções teorizadas até esse momento. Nesses testes, avaliaram-se os resultados obtidos no corte com substratos de diferentes dure- zas e também com diferentes modos de aplicação de força - constante ou por impacto. Como complemento à investigação realizada, conduziu-se uma série de ensaios em la- boratório com o objetivo de investigar a influência da geometria do contorno de corte, na força envolvida no corte com matriz. Os ensaios foram realizados numa prensa do Laboratório DEMI, na FCT-UNL. De forma a permitir a montagem das lâminas com diferentes geometrias à prensa, projetaram-se suportes capazes de acomodar um lâmina em três geometrias diferen- tes - retilínea, circular e em "S". Concluiu-se que o equipamento estudado teve falhas de projeto. O dimensionamento inicial de 100 kgf foi incorreto e insuficiente. Para além disso, a escolha do substrato e dos cortantes foi também inadequada. O substrato escolhido apresenta uma dureza demasiado próxima do material cortado, pelo que promove a ocorrência de dents, impossibilitando o corte da película. No caso dos cortantes, a espessura do gume de corte dos mesmos é demasiado elevada para a espessura da película de LDPE, o que torna impossível a ocorrência de separa- ção do material. Em relação à influência da geometria do cortante na força necessária para o corte de película poliméricas, observou-se que no caso da geometria em "S", a força de corte obtida experimentalmente apresentaa um valor cerca de 25% superior àquela calculada teoricamente, para o mesmo perímetro. No entanto, apenas foi possível contabilizar um ensaio nesta geome- tria. Para além disso os ensaios realizados indicaram que, no caso de geometrias simples (neste caso, retilínea), a fórmula utilizada se mostra adequada e produz resultados concordantes com os que se observaram experimentalmente.