Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-23T09:17:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 239016.pdf: 11874996 bytes, checksum: d5ccdb2d7e63261af2b917f94d394823 (MD5) / A necessidade de protótipos com as mesmas propriedades do produto final, fez com que as técnicas de prototipagem rápida evoluíssem para métodos de fabricação rápida de ferramentas. Nesse contexto, tem se difundido o emprego de moldes de resina na moldagem de termoplásticos por injeção, em virtude do baixo custo, breve tempo de fabricação e razoável precisão dimensional. Entretanto, em comparação aos metais, as resinas apresentam baixas resistência mecânica, estabilidade térmica e condutividade térmica, resultando em menor durabilidade da ferramenta e em moldados com propriedades diferentes dos obtidos em moldes de produção convencional. A revisão do estado da arte da moldagem por injeção em moldes de fabricação rápida em resina revelou que a literatura se aprofunda pouco na investigação das influências dos parâmetros de injeção na estrutura e nas propriedades da peça e fornecem apenas recomendações genéricas, mais focadas na preservação física da ferramenta. Assim, o objetivo geral do trabalho é ampliar o conhecimento do processo de injeção em moldes de fabricação rápida em resina, concentrando-se sobre as influências das variáveis de controle do processo nas propriedades da peça moldada. Comparativamente ao processamento em moldes de aço, investigou-se a influência da temperatura do molde, temperatura de injeção, pressão de recalque e velocidade de injeção nas propriedades de peças de polipropileno isotático injetadas em moldes fabricados por vazamento de resina epoxídica. Peças com paredes espessas e finas foram moldadas segundo um planejamento fatorial fracionado, para que as combinações de parâmetros de injeção cobrissem uma ampla janela de processamento. As técnicas de caracterização incluíram microscopia ótica com luz polarizada, difração de raios-x, coluna de gradiente de densidade, análise termomecânica dinâmica e ensaio de tração, além da análise dimensional para investigação da contração. Os resultados mostram que a estrutura das peças injetadas em epóxi é significativamente afetada pela variação dos parâmetros operacionais. A menor espessura da pele nas peças injetadas em epóxi facilita o preenchimento das cavidades de paredes finas. O módulo, a tensão máxima e a contração das peças injetadas em epóxi são semelhantes às dos moldados em aço, mas o alongamento na ruptura é muito menor quando as regulagens de temperatura do material e do molde não são adequadamente corrigidas. Portanto, embora os parâmetros de injeção afetem as propriedades das peças segundo as mesmas tendências gerais do processamento em aço, a moldagem em epóxi requer uma regulagem apropriada e específica para que as propriedades do protótipo moldado sejam adequadas às especificações comerciais. Rapid tooling methods for injection moulding process emerged from rapid prototyping techniques to supply the growing demand for faster product development not only in conception and detailing phases but also in manufacturing of prototypes and pre-series of parts with properties as similar as possible to end parts. In this context, it has spread out the use of resin casting moulds for thermoplastic injection moulding, due to its low cost, briefing manufacture time and reasonable dimensional accuracy. However, in comparison to metals, the resins present low values of mechanical strength, thermal stability and thermal conductivity, resulting in lower durability of the tool and in different properties of mouldings. The state of the art review of the injection molding in resin rapid tools showed little information on the process-structureproperties relations. It has found only generic recommendations, more focused on the physical preservation of the tool than on morphological and microstructural alteration. Little information has also found on thin-walled parts processing in resin rapid tools, despite the remarkable growing commercial interesting on this kind of product. Therefore, the general objective of this work is to extend the knowledge of the injection moulding in resin rapid tools, studying the influences of the processing variables on part structure and properties. Comparatively to the processing in steel molds, it was investigated the influences of mold temperature, melt temperature, holding pressure and filling rate on the properties of isotactic polypropylene parts injected in epoxy cast moulds. Thick and thin walled parts were moulded according to a fractional factorial design, so that the combinations of injection parameters covered a wide range of process settings. The characterization techniques included polarized light microscopy, wideangle x-rays diffraction, density gradient column, dynamic thermomechanical analysis and tensile test. Further, cavity and part dimensions were measured to assess shrinkage. The results showed that the structure of the parts injected in epoxy tools is significantly affected by operational parameters variation. The thinner skin layer observed in the thin-walled parts injected in the epoxy mould facilitates cavity filling. Elastic modulus, yield strength and shrinkage of the parts injected in epoxy are very similar to the observed for parts moulded in steel. However, the strain at break is very low when mould and melt temperatures are not adequately adjusted for processing in the epoxy tool. Therefore, even so the injection parameters affect the properties of the parts according to same general trends of the processing in steel, the moulding in epoxy tooling requires an appropriate and specific set of parameters in order to provide prototypes with suitable properties for commercial requirements.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-24T01:59:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 258984.pdf: 23108827 bytes, checksum: e5d6f88241de23cebeb532cfecead334 (MD5) / Tem sido cada vez mais crescente a procura por ferramentas de projeto que possibilitem avaliar o desempenho de um produto em material termoplástico de forma confiável nas etapas iniciais do processo de desenvolvimento. No caso dos produtos em material termoplástico moldados por injeção, certas características somente podem ser avaliadas no material e no processo de fabricação definitivos. Os processos de fabricação rápida se tornaram uma importante ferramenta de projeto. Atualmente, existem processos específicos para cada uma das demandas de uma equipe de projeto. Quando séries pequenas ou peças-protótipo são necessárias, o processo de vazamento de resinas tem se difundido, sobretudo por ser um processo de baixo custo e ter um curto tempo para obtenção do molde. Entretanto, como normalmente os materiais empregados têm baixas resistência mecânica, estabilidade térmica e condutividade térmica, durante o processo de moldagem os moldes trabalham muito mais próximos do limite de resistência que os moldes de produção convencional. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um compósito de resina epóxi e fibras curtas de aço (SSF) para a fabricação rápida de moldes de injeção por vazamento em vácuo. A pesquisa incluiu a caracterização dos materiais empregados no compósito. Os compósitos estudados tiveram as frações volumétricas de 10, 15 e 20% de SSF. Suas propriedades foram comparadas com os materiais comerciais RenCast 436 e Neukadur VG SP 5. Os compósitos desenvolvidos foram testados durante o processo de cura em ensaios de reometria. No processamento avaliou-se questões relacionadas à prevenção da sedimentação das SSF e melhoria no processo de mistura. Corpos de prova foram fabricados para investigar o desempenho dos compósitos. Foram realizados ensaios para determinar as propriedades à tração, a energia de impacto, as propriedades de flexão, o comportamento dinâmico-mecânico, a variação dimensional, o coeficiente de atrito estático e a condutividade térmica. O compósito com 15% SSF apresentou o melhor desempenho. Insertos foram fabricados com este compósito e com o Neukadur VG SP 5, e usados em um molde híbrido instrumentado para avaliar o desgaste na moldagem por injeção de uma blenda termoplástica de PC/ABS. Os resultados mostraram que o compósito com 15% SSF é viável e uma alternativa interessante para a fabricação de insertos para moldes de injeção usando o processo de vazamento de resinas. It is a growing concern the search for design tools that make it possible to assess, in a reliable way, the performance of a thermoplastic part in the early stages of the development process. In the case of injection moulded thermoplastic products certain characteristics can only be evaluated in the final product and during the manufacturing process. Rapid tooling processes have been used as an important tool in plastics product development. At present, there are specific processes for each of the demands of a project design team. When small batches or prototype parts are required the resin casting route has been widespread, because it is an inexpensive process and the time to obtain the moulding tool is relatively short. As the materials used in this process have low mechanical resistance, thermal stability and thermal conductivity, during the moulding process the mould works closer to the material limits than in conventional tooling. The objective of this work was the development of a composite material based on an epoxy resin and short steel fibres (SSF) for the rapid manufacturing of injection moulding blocks or inserts by vacuum casting. The research included the characterization of the materials to be used in the composite. The composites being studied had SSF volume fractions of 10, 15 and 20%. Their properties were compared to the commercial composites RenCast 436 e Neukadur VG SP 5. The developed composites were tested during the curing process by rheometry. The processing addressed the issues of avoiding the SSF sedimentation and improving the mixing. Test specimens were prepared to investigate the performance of the composites. Tensile properties, impact energy, flexural properties, dynamic-mechanical behaviour, dimensional variation, static friction coefficient and thermal conductivity tests were carried out. The best performance was obtained with the composite with 15% SSF. Moulding inserts were manufactured with this composite and the Neukadur VG SP 5, and used in a research instrumented hybrid mould for assessing the wear when injection moulding a PC/ABS thermoplastic blend. The results showed that the epoxy-15% SSF is a viable and interesting alternative for the manufacturing moulding inserts for injection moulds using the resin casting process.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T03:39:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 252107.pdf: 2244874 bytes, checksum: 87cabf42e86108ddca5404ea3d7e613f (MD5) / A procura intensa por produtos plásticos injetados com design moderno, menores custos e maior exigência na qualidade, tornou necessário o desenvolvimento de moldes de injeção mais eficientes, com dimensões precisas, no mais curto espaço de tempo possível e capaz de produzir peças sem defeitos. Entretanto, existe um forte descontentamento das empresas pertencentes à cadeia brasileira de fabricação de peças plásticas, com a indústria nacional de desenvolvimento de moldes para a transformação de plásticos principalmente quando o assunto é prazo de entrega e quantidade de ajustes necessários até o bom funcionamento do molde. Neste contexto, a atividade de projeto do molde tem uma grande importância, pois influencia nas características e na qualidade do molde fabricado e como conseqüência, nos produtos moldados. Propor uma sistematização para a gestão do conhecimento no processo de projeto de moldes de injeção de componentes termoplásticos, a fim de contribuir para a melhoria do processo de projeto de moldes, é o principal objetivo deste trabalho. Para tanto, inicialmente é apresentada uma revisão bibliográfica pertinente ao tema. Também é apresentado um levantamento do panorama da situação da gestão do conhecimento no processo de desenvolvimento do projeto de moldes de injeção, considerando a realidade das empresas instaladas na região de Joinville, SC. A partir da revisão bibliográfica e do levantamento realizado, os conhecimentos envolvidos no processo de projeto de moldes de injeção foram caracterizados e foi desenvolvida a proposta de modelo para a gestão do conhecimento no projeto de moldes. Uma avaliação junto aos profissionais de algumas empresas foi realizada. Deste modo, pretende-se contribuir no sentido de tornar o processo de projeto de moldes, mais produtivo e reduzir o seu tempo de desenvolvimento, como também construir a memória coletiva da empresa.

A aplicação de materiais compósitos em peças utilizadas em ambientes marítimos permite a fabricação de peças com formatos complexos e que apresentam propriedades específicas elevadas. Hélices e laminados foram preparados utilizando resina éster-vinílica reforçada com manta e tecido de fibra de vidro. A fabricação dos compósitos foi realizada pela técnica de moldagem por transferência de resina (RTM), que permite obter peças com melhores propriedades que técnicas de fabricação manuais. Para a caracterização do compósito desenvolvido, foram realizados ensaios mecânicos de curta duração como tração, flexão, impacto e dureza Barcol. Para avaliação física do compósito, foram realizados ensaios de densidade e foi calculado o teor de vazios. A calorimetria diferencial de varredura foi empregada para determinar o tempo e as temperaturas de gel e de cura. A análise termogravimétrica foi utilizada para determinar o teor de fibras. Também foram avaliadas as propriedades dinâmicomecânicas do compósito com variação de temperatura e de freqüência. Para avaliação da susceptibilidade do material, foi realizado ensaio de absorção de água. De maneira geral, os materiais compósitos produzidos foram considerados uma boa alternativa para a substituição de materiais metálicos, pois os resultados obtidos se mostraram favoráveis ao desenvolvimento de sistemas propulsores através do processo de RTM. / The use of composite materials allows the manufacture of parts with complex shapes and high specific properties which may be used in marine environments. Propellers and laminates were prepared using vinyl ester resin reinforced with mat and fiberglass fabric. The manufacture of composites was carried out via resin transfer moulding (RTM), which is able to produce parts with better characteristics than other manufacturing techniques. For the characterization of the composites, short-term mechanical tests such as tensile, flexural, impact and Barcol hardness were used. For a better physical evaluation of the composite, density and void content were tested. Differential scanning calorimetry was used to determine gel and curing time and temperature. Thermogravimetric analysis was used to determine fiber content. The dynamic mechanical properties of the composites under a range of temperature and frequency were also evaluated. To evaluate the susceptibility of the material to the environment water absorption test was carried out. In general, the composites were considered a good alternative for the replacement of metallic materials, since the results favored the development of propulsion systems through RTM.

Tese - (doutorado) Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:07:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / No desenvolvimento de produtos poliméricos injetados a etapa de fabricação do molde é uma das mais críticas devido ao alto custo e longo tempo de fabricação. O surgimento das tecnologias de prototipagem rápida (RP) e de ferramental rápido (RT), favoreceu o processo de desenvolvimento de produtos em tempos menores com boa precisão dimensional, fomentando o crescimento da competitividade das empresas e a introdução no mercado de idéias inovadoras de uma forma rápida e eficaz. Dentro das tecnologias de ferramental rápido que têm recebido destaque, encontra-se o vazamento de resina com cargas metálicas. Esta técnica possibilita a construção de moldes usando materiais compósitos, os quais apresentam maior resistência que os utilizados por as outras técnicas. O uso destes materiais em moldes para injeção gera dúvidas sobre os procedimentos de fabricação e os parâmetros empregados no processo de moldagem por injeção. Portanto, torna-se importante conhecer o comportamento da ferramenta e a influência dos procedimentos de fabricação (mistura, aplicação de vácuo, vazamento e pós-cura) no desempenho desta. Neste trabalho foram realizados ensaios térmicos e mecânicos em corpos de prova para avaliar o efeito das etapas de fabricação nas propriedades da resina epóxi/alumínio. Os estudos mostraram que na etapa de mistura da resina epóxi/alumínio, a velocidade de mistura tem uma grande influência na formação de bolhas no material o que afeta a resistência deste. Foi estudado o comportamento térmico dos moldes durante a injeção de PP, sendo que os corpos de prova injetados no molde em resina epóxi/alumínio apresentaram pequenas diferenças no grau de cristalinidade, porém as propriedades mecânicas semelhantes aos corpos de prova injetados em molde de aço. O estudo dos moldes com geometria macho-fêmea e geometria com features, mostrou que a resina tem um bom desempenho mecânico na injeção de termoplásticos sendo bastante viável na produção de pequenas séries de produtos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:40:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 330262.pdf: 5684902 bytes, checksum: 56b4673c7064fb562501c47e51ba146a (MD5) Previous issue date: 2014 / Os stents são implantes médicos que tem evoluído bastante desde os metálicos só ou BRS (Bare metal stents), passando para os stents farmacológicos -DES (Drug eluting stents) de primeira e segunda geração, chegando até os que seriam os stents de terceira geração e que, uma das muitas alternativas que estão sendo pesquisadas são os stents poliméricos com e sem fármaco incorporado. A utilização de polímeros bioreabsorvíveis para a fabricação destes dispositivos médicos permite, além de cumprir uma função primária (no caso dos stents a desobstrução da artéria), controlar a liberação de um fármaco.Testar novas formas de fabricar esses implantes são desafios constantes na academia e na industria. Partindo disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade de fabricar uma geometria próxima à de um stent com e sem fármaco incorporado utilizando o processo de moldagem por injeção e projetando uma geometria adequada para a fabricação de um molde em duas cavidades e um núcleo. Por sua vez, usando técnicas de fabricação rápida usinaram-se dois moldes, o primeiro em resina epóxi, validando o projeto de molde, e o segundo em alumínio. Moldaram-se quatro configurações de stents, duas com fármaco e duas puras, usando um polímero bioestável (polietileno de baixa densidade - PEBD) e um bioreabsorvível ( policaprolactona - PCL). Além disso, foi analisada a morfologia dos stents moldados com diferentes equipamentos conseguindo observar a mistura do fármaco dentro da matriz polimérica, a qualidade superficial das peças injetadas e o comportamento mecânico dos stents quando submetidos a compressão entre duas placas. Finalmente, tendo avaliado positivamente a possibilidade de injetar esse tipo de peças, identificaram-se as principais dificuldades e sugeriram-se melhorias para futuros projetos de moldes e para o bom desempenho do processo de moldagem por injeção.<br> / Abstract : Stents are medical implants that have evolved greatly since the metallic only or BRS (bare metal stents), passing by pharmacological stents DES (Drug eluting stents) of first and second generation coming up who would be the third generation stent where one of the many alternatives that are being researched are the polymer stents with and without incorporated drug. The use of bioresorbable polymers for the manufacture of these medical devices allows, besides fulfilling a primary function (in the case of stent maintain patency of the artery), control the release of any drug. Find new ways to manufacture these implants are constant challenges in academic and in the industry fields. Starting from this, the objective of this study was to evaluate the feasibility of fabricating a geometry close to a stent with and without incorporated drug using the injection molding process and designing a suitable geometry for manufacturing a mold into two cavities and a core. In turn, using rapid manufacturing techniques were machined two molds, the first in epoxy resin, validating the mold design and the second of aluminum. Four stents configurations were molded, two with drug and two pure, using a biostable polymer (low density polyethylene - LDPE), and a bioresorbable (polycaprolactone - PCL). Furthermore, was examined the morphology of the molded stents with different equipment achieving observe the mixing drug within the polymer matrix, the surface quality of the molded parts and the mechanical behavior of the stent when subjected to compression between two plates. Finally, after a positive validation of the feasibility for injection molding of that kind of parts, were identified the main difficulties and have been suggested improvements for future molds designs and for the good performance of the injection molding process.

A utilização de fibras vegetais em materiais compósitos tem crescido significativamente nos últimos anos em diferentes aplicações, tendo em vista propriedades como baixa massa específica e alta resistência específica, quando comparadas a fibras sintéticas tradicionais (especialmente vidro), além do requisito de baixa energia para processamento e da vantagem ambiental. O foco principal desse trabalho foi identificar e avaliar o potencial de utilização de fibras vegetais como promotores de fluxo frente a materiais convencionais disponíveis e utilizados em processos de moldagem líquida. Dessa forma, foram realizadas infiltrações retilíneas e radiais, em processos de moldagem por transferência de resina (RTM), de reforços de mantas de fibra de vidro com diferentes frações volumétricas e diferentes pressões de injeção a fim de se verificar tais influências nos cálculos de permeabilidade planar através da Lei de Darcy. Foi avaliada a isotropia de mantas homogêneas de vidro e sisal em infiltrações radiais. Experimentos de infiltração retilínea foram realizados para se determinar a permeabilidade planar em função da utilização do tipo de reforço fibroso, da fração volumétrica (%Vf), do comprimento da fibra, do tipo de fluido impregnante, além de se avaliar o efeito da hibridização de reforços fibrosos e da sequência de empilhamento. A permeabilidade diminuiu com o aumento da %Vf, e a permeabilidade de mantas de sisal foi superior às mantas de fibra de vidro e de não-tecidos de polipropileno (PP) usados como promotores de fluxo. Houve uma leve tendência ao aumento da permeabilidade com o comprimento da fibra de sisal. O uso da manta de sisal como promotor de fluxo contribuiu tanto para o aumento da permeabilidade de reforços híbridos em relação aos constituídos com promotor de fluxo tradicional de PP, quanto para as propriedades mecânicas de compósitos moldados. Mesmo que o percentual de absorção de água tenha sido mais evidente nos compósitos reforçados com fibras de sisal, o envelhecimento não se mostrou muito agressivo as suas propriedades mecânicas. Dessa forma, do ponto de vista de utilização, a fibra de sisal pode ser indicada em aplicações de engenharia como potencial substituta aos promotores de fluxo comerciais empregados em processos de moldagem líquida, tais como RTM light e infusão. / The use of natural fibers to reinforce composite materials increased dramatically in the last years. These fibers have many advantages such as light weight and good specific strength compared to synthetic fibers (especially glass fiber), low energy requirements for processing and favorable environmental impact. In this way, the main focus of this work was to identify and evaluate the utilization of vegetable fibers as flow enhancement systems in comparison with traditional ones in composite manufacturing based on liquid molding. This way, rectilinear and radial infiltration experiments have been carried out using glass-fiber mats with different fiber volume content and injection pressure in order to evaluate their influence on in-plane permeability calculation by Darcy’s law. Isotropy of homogeneous fiber reinforcements (glass mats and sisal mats) was evaluated through radial infiltration experiments. Other rectilinear experiments were done to determine in-plane permeability as a function of the type of reinforcement, fiber volume ratio, fiber length, type of impregnated fluid, and also to study hybridization of fiber mats and the stacking sequence of mats. Permeability decreased for higher fiber content. For similar fiber volume content, permeability of the sisal mats was much higher than of glass mats and PP non-woven core used as commercial infiltration medium. A slight trend towards higher permeability for sisal fiber of higher length. The use of the sisal mat as a flow medium increased permeability of the hybrid reinforcement in comparison with the PP medium and slightly improved its mechanical behavior. Even though water uptake was higher for the sisal composites, their aging in water was not too detrimental regarding mechanical properties. Hence, the sisal fiber mat might be used in engineering applications as a substitute for commercial flow media, widely used in liquid molding processes, such as RTM light or infusion.

A injeção de termoplásticos é um processo bastante abrangente e visa a produção seriada de peças. A variabilidade produtiva desse processo pode gerar perdas industriais indesejáveis que poderão impactar sobre os preços dos produtos ou aumentar o descarte de peças pelo incorreto funcionamento de seus componentes. Sabe-se que as tolerâncias de projeto delimitam essa variabilidade, então, se há uma faixa permitida de variabilidade como ela pode ser controlada? Este questionamento levou ao desenvolvimento deste trabalho, que objetiva correlacionar os parâmetros de processamento de velocidade de injeção e temperatura de processamento com propriedades físicas, mecânicas e morfológicas do Polipropileno (PP). O GD&T (Geometrical Dimensioning and Tolerancing) delimita a faixa de variação aceitável da geometria das peças e foi verificado por meio da variação de planeza e circularidade. Além disso, a variação de massa e de colorimetria, de densidade e grau de cristalinidade, a resistência ao impacto e dureza e o índice de fluidez do fundido balizaram este estudo. Resultados mostram que a variação da velocidade de injeção possui influência positiva na variação de planeza, circularidade e massa para temperaturas de processamento mais baixas, enquanto para temperaturas de processamento mais altas, ela tem influência negativa, aumentando os erros As velocidades de injeção não apresentaram mudanças significativas da densidade e do grau de cristalinidade, porém, quanto maior a temperatura de processamento, maior é a densidade e, consequentemente, maior é o grau de cristalinidade. A cor da peça é influenciada por ambos os parâmetros analisados e a resistência ao impacto é influenciada pela velocidade de injeção, enquanto a dureza possui influência direta do grau de cristalinidade e, consequentemente, da temperatura de processamento, que também possui influência significativa sobre o índice de fluidez. Assim, conhecendo a influência dos parâmetros de processamento na moldagem por injeção do PP, é possível combinar melhores propriedades físicas, mecânicas e reológicas, com menor custo e menores tempos de produção e de tomada de decisões. / The injection molding of thermoplastics is a very comprehensive process and aims to mass production parts. The production variability of this process can lead to undesirable industrial losses may impact on the prices of products or increase the disposal of parts by the malfunction of its components. The design tolerances delimit this variability, so if there is a permitted range of variability as it can be controlled? This question led to the development of this work aimed at correlating the injection speed processing parameters and processing temperature with physical, mechanical and morphological properties of Polypropylene (PP). The GD&T (Geometrical Dimensioning and Tolerancing) delimits the acceptable range of variation of the geometry of the parts and has been verified by the change in flatness and circularity, furthermore, the weight variation and colorimetry, density and degree of crystallinity, resistance to impact and hardness and melt flow index Results show that variation in the injection speed rate has a positive influence on the variation of flatness, circularity and mass to lower processing temperatures, while for higher processing temperatures it has negative influence increasing the errors. The injection speed rate had no significant changes of density and crystallinity, but the higher processing temperature increases the density and the degree of crystallinity too. The color of pieces is influenced by both the parameters analyzed and the impact resistance is affected by injection speed rate, while the hardness has a direct influence on the degree of crystallinity and hence the processing temperature, also has a significant influence on the melt flow index. Thus, knowing the influence of processing parameters in injection molding of PP is possible to combine the best physical, mechanical and rheological properties, with less cost and less time production and decision-making.

O objetivo deste trabalho foi o estudo da obtenção de ligas magneticamente macias de ferro-níquel, pelos processo de metalurgia do pó e moldagem de pós por injeção. No processo de Metalurgia do pó foi preparada uma liga Fe-Ni com teor de 50% em peso de níquel, a partir dos pós elementares de cada componente. Foi avaliado o efeito de parâmetros do processo (pressão de compactação e temperatura de sinterização) na resistividade e nas propriedades magnéticas dos corpos de prova compactados, além de análises dimensionais, de densidades obtidas e micrografias. Os resultados de resistividade obtidos mostraram-se abaixo dos valores indicados pela literatura, e houve muitas variações dimensionais. Quanto às propriedades magnéticas, a indução máxima e a permeabilidade máxima tiveram valores baixos, enquanto que a coercitividade e as perdas magnéticas apresentaram valores muito altos, se comparados à literatura. Na etapa de moldagem de pós por injeção foi preparada uma carga de injeção a partir de pós elementares de Fe e Ni (também na proporção 1:1, em peso) e um sistema de ligantes a base de parafina, cera de carnaúba e polietileno de baixa densidade. Foi avaliada basicamente a etapa de extração do ligante, que foi real izada de cinco maneiras distintas. Os valores de densidade das peças sinterizadas foram comparados com aqueles obtidos pela metalurgia do pó convencional. Os resultados mostraram que as densidades obtidas ficaram muito aquém do esperado e, com a carga preparada, apenas uma das rotas de extração utilizadas mostrou-se satisfatória. As principais conclusões obtidas neste trabalho mostram que na etapa de Metalurgia do Pó houve muita variação nos valores, evidenciando um processo de mistura e sinterização insatisfatórios, enquanto que na etapa de Moldagem de Pós por Injeção pode-se concluir que a carga preparada apresentou baixo teor de pó, dificultando portanto a etapa de extração dos ligantes e resultando em peças com baixa densidade. / The aim of this work was the study of iron-nickel soft magnetic alloys, obtained via powder metallurgy (P/M) and metal injection moulding (MIM) processes. In the P/M step, an Fe-Ni alloy with 50% wt% was prepared, from elemental powders of each component. The effect of process parameters, such as compaction pressure and sintering temperature, on resistivity and magnetic properties of the compacted samples were evaluated. Dimensional, densities and micrographical analysis were also performed. The resistivity values were below of those indicated by the literature, and there were large dimensional variation. Compared to the literature, maximum induction and permeability are low, and the coercitivity and magnetic losses are very high. In the MIM step, a base feedstock was prepared. The powders were Fe and Ni, in the same ratio used in the previous step. The binder system was composed basicaly by paraffin wax, carnauba wax and low density polyethilene. The debinding step was evaluated; it was carried out in five different ways. The sintered densities of the samples were compared with those obtained via conventional powder metallurgy. The results show that the densities are below those obtained in the P/M step, and only one of the debinding routes was suitable for the prepared feedstock. The main conclusions of this work show that in the P/M step there was large values variation, evidencing unsatisfactory mixture and sintering processes, while in the MIM step it can be concluded that the prepared feedstock had low powder content, making the debinding step hard to carry out, and resulting in low-density parts.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T19:01:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 95779.pdf: 6701331 bytes, checksum: 4fd2472a705d6f86af6e139d8078b1d0 (MD5) Previous issue date: 1994 / Neste trabalho é feita uma abordagem sobre o estado-da-arte com relação à utilização de sistemas CAE/CAD/CAM no setor de moldes de injeção para peças de plástico. Através da elaboração de um Manual de Orientação sobre o assunto, são apresentados conceitos básicos, referentes a tecnologia CAx, detalhando as fases do processo de desenvolvimento de um molde onde já é possível obter o auxílio destas tecnologias. Além disso, são apresentadas considerações visando orientar a implantação de sistemas CAx, bem como é feita uma abordagem sobre problemas e dificuldades inerentes ao emprego de sistemas CAE/CAD/CAM em empresas de moldes de injeção, baseada na análise de estudos de casos, análise de artigos especializados e projetos da comunidade européia, bem como relatos de experiências industriais. Concluindo, são apresentadas as características básicas que devem estar presentes em um sistema CAx tipicamente voltado ao referido setor.