Made available in DSpace on 2014-10-09T12:50:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 10448.pdf: 3069198 bytes, checksum: 9d44970985c5146c199d7cc5f998e71e (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Esse trabalho tem por objetivo desenvolver uma ferramenta para previsão das características da cura em borrachas, através da análise numérica de modelos fenomenológicos de vulcanização correlacionados às análises térmicas via método dos elemento finitos. A metodologia é baseada em simular o processo de vulcanização no molde, estimando-se a energia de ativação e simulando o histórico de temperaturas dentro do molde, estratificando o volume do componente por faixas de vulcanização. A partir da caracterização mecânica da borracha nos seus diversos estados de cura, as propriedades constitutivas são especificadas de forma segregada para cada diferente região do componente, que então é simulado em situação de operação. Desta forma, é possível analisar as consequências sobre o comportamento mecânico de componentes parcialmente curados ou melhorar o processo de moldagem a fim de minimizar as diferenças decorrentes do processo. Usam-se como objeto de estudo apoios elastoméricos de pontes não fretados, comparando alterações na resposta do componente perfeitamente curado com situações industriais onde isso não é possível. Como resultado, obtém-se uma estratificação de cura com erros de aproximadamente 2% para percentuais de cura superiores a 50% e diferenças consideráveis para o estado de tensões do modelo com cura homogênea e estratificada. / This work develops a tool to predict vulcanization properties in rubber, based on numerical analysis of phenomenological model correlated with the thermal history of rubber in mold vulcanization. This methodology simulates mold cure process by finite element method, estimating the activation energy and dividing the component into different cure regions. After the mechanical characterization of the rubber with different cure percentages, the constitutive properties are specified in a segregate form in each different cure region of the component, emulating the mechanical behavior of the component in operation. This way it is possible to analyze stresses and strains in components with 100% of cure and in components with incomplete cure. The methodology is applied to a thick rubber piece used to support the track in road bridges. As result, the mean error is about 2% for cure level above 50% and the stratified model present different state of stress in comparison with the homogeneous cure model.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:50:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 10448.pdf: 3069198 bytes, checksum: 9d44970985c5146c199d7cc5f998e71e (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O látex de borracha natural foi formulado, radiovulcanizado e, em seguida, estabilizado radioliticamente (GAMATEX), para ser empregado na fabricação de artefatos de borracha utilizados na área médica. A eficiência de reticulação do látex, quando radiovulcanizado com raios gama, correlacionou-se matematicamente com a razão de concentração do sistema de radiosensibilizador (x1 = [An-B] / [KOH]) e com a dose de vulcanização (x2), apresentando alto grau de interação, segundo o seguinte modelo matemático: , onde representa a resistência à tração na ruptura. O processo RVNRL foi otimizado para baixas doses de vulcanização e altas concentrações de An-B. A resistência radioxidativa da borracha, obtida a partir do GAMATEX, foi atingida adicionando-se uma mistura de antioxidantes (45% BANOX S + 55% TNPP). Esta mistura apresentou um efeito sinérgico. O látex apresentou comportamento pseudoplástico com a ocorrência de tensão de escoamento. A taxa de desestabilização irreversível do látex foi diretamente proporcional à [An-B] e inversamente proporcional à [KOH]. O efeito pós-irradiação do látex ou a desestabilização reversível, ocorreu devido à presença de uma concentração residual de An-B que não reagiu. A irradiação melhorou a estabilidade coloidal do GAMATEX, devido ao aumento da tixotropia e da tendência newtoniana além da correlação entre o grau de consistência (k) e o índice pseudoplástico (n), de acordo com o modelo matemático . Este fato permite um tempo maior de estocagem do GAMATEX. A viscosidade relativa do látex correlaciona-se com a temperatura e com o teor da borracha seca conforme o modelo matemático: , onde rw é a razão (BS/100-BS). O látex radiovulcanizado coagulou à temperatura de –10ºC no sistema de refrigeração projetado. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Lima Caucho S.A., es una empresa peruana, inmersa en el sector manufacturero y dedicada a la fabricación de neumáticos para autos, camiones, vehículos agrícolas y/o mineros. Cuenta con numerosa maquinaria en la planta industrial, sin embargo, a pesar de ser una empresa importante a nivel mundial, no escapa al hecho de que la tecnología avanza día con día y sus equipos o maquinarias pueden quedar obsoletos. Como parte de todo esto, es que nace la necesidad de esta empresa de realizar un proyecto de automatización en el área de vulcanización de neumáticos. Esta área cuenta con 34 prensas vulcanizadoras de diferentes tipos, modelos y características. De estas 34 prensas, 4 prensas vulcanizan neumáticos Off The Road; que son los neumáticos de 75” y 85” de diámetro, y se utiliza para camiones agrícolas. Al tener la necesidad de introducirlas a un sistema automático, lo cual implica el uso de un Controlador Lógico Programable (PLC), lo cual se dificulta de gran manera, haciéndose necesario un trabajo menos técnico y más ingenieril, ya que no consiste en simplemente programar un PLC, sino que se debe diseñar un control de todas las variables para el correcto funcionamiento. El objetivo de este proyecto es realizar la automatización de este tipo de prensas, al nuevo sistema de supervisión y control automático, para lo cual es necesaria no sólo la automatización total de la máquina, sino el diseño de un controlador de temperatura, lo cual es el principal obstáculo para la realización de dicho trabajo de modernización. / Lima Caucho S.A., is a Peruvian company, immersed in the manufacturing sector and dedicated to the manufacturing of tires for cars, trucks, agricultural and / or mining vehicles. It has numerous machineries in the industrial plant. However, despite being a important company at a global level, it does not escape the fact that technology advances day by day and its equipment or machinery can become obsolete. As part of all this, is the need for this company to carry out an automation Project in the tire vulcanization area. This area has 34 vulcanizing presses of different types, models and characteristics. Of these 34 presses, 4 presses vulcanize agricultural tires; it should be emphasized that the tires are 75 "and 85" in diameter, and used for agricultural trucks. Having the need to introduce them to this new automatic system, which implies the use of a Programmable Logic Controller (PLC), which makes it difficult in a big way, which is why a less technical and more engineering work is necessary, since it does not only consist of simply programming a PLC, but rather a design has to be done to control of all the variables for the correct functioning. The objective of this project is to automate this type of presses, to the new automatic supervision and control system, for which it is not only necessary the total automation of the machine, but also the design of a temperature controller, which is the main obstacle to complete the modernization of this project. / Tesis

En el presente trabajo, se aborda la problemática de la baja eficiencia del proceso de vulcanización de neumáticos en una empresa del Perú, lo cual tiene como consecuencia pérdidas monetarias en hora hombre y máquina; y pedidos no atendidos. Esta Tesis busca analizar, integrar y modelar diferentes herramientas utilizadas en la ingeniería, lo cual ayude a la obtención de una propuesta de mejora basada en un modelo más eficiente de trabajo y que evite costos altos de mantenimiento de los equipos de producción, sin incurrir en elevados costos por implementación. En tal sentido, esta investigación tiene como objetivo principal incrementar la eficiencia del proceso de vulcanización empleando herramientas Lean Manufacturing y Estudio del Trabajo. Las diferentes herramientas de ingeniería utilizadas buscan reducir el tiempo de set up, desarrollar una gestión del mantenimiento adecuada para lograr el incremento de la Eficiencia General de los Equipos (OEE) y mejorar el método de trabajo actual a través de procedimientos. La validación de la propuesta de mejora en la empresa en estudio arrojó resultados positivos, lo cual permitió cumplir con los objetivos previstos mejorando el método de trabajo de los operarios e incrementando el índice de conocimientos de las partes involucradas en la propuesta. Finalmente, se obtuvieron conclusiones respecto a lo trabajado y se establecieron recomendaciones que aporten a la efectividad del modelo propuesto, analizando las posibles mejoras que puedan surgir en un futuro. / In this work, the problem of the low efficiency of the tire vulcanization process in a company in Peru is addressed, which results in monetary losses in man and machine hours; and unmet orders. This thesis seeks to analyze, integrate and model different tools used in engineering, which helps to obtain an improvement proposal based on a more efficient work model and that avoids high maintenance costs of production equipment, without incurring in high implementation costs. In this sense, this research has the main objective of increasing the efficiency of the vulcanization process using Lean Manufacturing and Work Study tools. The different engineering tools used seek to reduce set-up time, develop adequate maintenance management to achieve an increase in General Equipment Efficiency (OEE) and improve the current work method through procedures. The validation of the improvement proposal in the company under study yielded positive results, which allowed meeting the planned objectives by improving the working method of the operators and increasing the knowledge index of the parties involved in the proposal. Finally, conclusions were obtained regarding the work and recommendations were established that contribute to the effectiveness of the proposed model, analyzing the possible improvements that may arise in the future. / Trabajo de Suficiencia Profesional

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