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.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T18:52:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 199032.pdf: 1373868 bytes, checksum: 0d7bbc47a3f366781837096b25a4dddf (MD5) / Os componentes de plástico moldados por injeção têm sido adotados freqüentemente para a produção em massa de produtos de uso por apresentarem vantagens econômicas e técnicas comparadas a outros processos de fabricação. Em contraposição a estas vantagens, está o normalmente longo tempo de desenvolvimento destes produtos que é um fator complicador para a redução do tempo de lançamento em mercados competitivos. Em função disto, diversas pesquisas têm sugerido a adoção de modelos de gerenciamento e de metodologias de projeto mais específicas para apoiar a tomada de decisões e acelerar a comunicação por parte da equipe de projeto. Nestas pesquisas, os protótipos físicos são considerados ferramentas de projeto fundamentais para que os objetivos propostos sejam alcançados, em especial os produzidos por técnicas de prototipagem rápida. Contudo, observa-se que as metodologias são normalmente desprovidas de um maior detalhamento, o que dificulta o desenvolvimento sistematizado do processo de avaliação de soluções de projeto auxiliadas por protótipos físicos. Neste trabalho é apresentada uma proposta de sistemática para o processo de avaliação de soluções de projeto contemplando cinco etapas consideradas necessárias: identificação dos testes e determinação parâmetros de avaliação, planejamento do teste, confecção do protótipo do componente, execução do teste e preparação e análise dos resultados. A constituição da proposta foi baseada em um modelo de referência para o desenvolvimento integrado de componentes de plástico injetados e fundamentada em dois estudos de caso que contemplaram o desenvolvimento de produtos com auxílio de diferentes tipos de protótipos físicos na fase de projeto preliminar. Espera-se desta forma, que a sistematização proposta possa colaborar para que o processo de avaliação seja realizado de forma eficiente e criterioso, possibilitando a elaboração de produtos de melhor qualidade em menor espaço de tempo.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T10:58:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 199452.pdf: 13334412 bytes, checksum: 3c8455e524542771fdedfd33d4f7e4e7 (MD5) / Um dos grandes problemas da aplicação do Ferramental Rápido, ao processo de moldagem por injeção de termoplásticos, é o baixo número de peças boas obtidas, principalmente quando são usados insertos a base de resinas epóxi. Isto se deve ao fato do epóxi, matéria prima do processo de estereolitografia, ser um isolante térmico e possuir baixas propriedades mecânicas, se comparado a insertos em aço ou alumínio. Procurando aumentar a eficiência da refrigeração dos insertos em epóxi, e, por conseguinte, a eficiência do processo, o presente trabalho utiliza canais de refrigeração incorporados, com espessuras de parede (distância entre os canais e a cavidade) entre 1,05 e 3,0 mm. Em função da reduzida espessura, o suporte estrutural necessário, para que os canais resistam às pressões exercidas pelo fundido, durante as fases de preenchimento da cavidade e recalque, é efetuado com o confinamento do fluido refrigerante dentro dos canais, através do fechamento de válvulas. Isto permite a autopressurização do fluido, em resposta aos esforços oriundos do processo. Iniciada a fase de resfriamento, as válvulas são abertas e o fluido de refrigeração volta a cumprir sua função primária. Utilizando o polipropileno isotático como matéria prima, foram efetuados 3 estudos de caso para comprovar e aprimorar o princípio apresentado. Corpos de prova padronizados, moldados em insertos em aço e de epóxi (com e sem canais de refrigeração), foram ensaiados quanto à variação de sua dureza Shore D e à presença da forma cristalina beta em suas estruturas, através de ensaios de difração de raio-X. Os resultados gerais apresentaram, em comparação aos corpos de prova de referência, uma redução no tempo de ciclo de injeção e da temperatura máxima alcançada pelo inserto durante a injeção, além de diminuir a presença da forma beta no moldado, indicando uma melhora na refrigeração do inserto. Com base nos resultados obtidos nos estudos de caso, se propôs uma formulação matemática para representar o fenômeno em estudo, onde foi possível verificar a influência da compressibilidade do fluido refrigerante e das dilatações térmicas na eficiência do processo proposto.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matermáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-21T20:48:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 211337.pdf: 3803188 bytes, checksum: fdfc18812ee709aa25e1af365ff772ce (MD5) / Atualmente, a moldagem de pós por injeção tem se tornado um processo de transformação altamente atrativo, por aliar as propriedades inerentes aos materiais metálicos e cerâmicos à versatilidade da moldagem por injeção. Neste processo, o material na forma de pó é misturado ao veículo orgânico (ligante), o qual possibilita a moldagem por injeção da mistura. Neste trabalho, avaliou-se a utilização de componentes poliméricos e surfactante na fabricação de peças de alumina por moldagem de pós por injeção, sendo as propriedades micro e macroscópicas caracterizadas. A temperatura do solvente produziu diferentes velocidades de remoção, devido a mudanças no parâmetro de solubilidade e difusividade dos componentes solúveis. Um modelo matemático foi proposto para o processo de remoção por solvente, apresentando boa correlação com os valores obtidos experimentalmente. O processo subseqüente de remoção térmica foi facilitado pela porosidade formada na solubilização, resultando em peças livres de defeitos. As decomposições do PP e do PVB produziram hidrocarbonetos alifáticos, compostos com insaturações, e aldeídos. A sinterização mostrou que as peças de alumina não possuíam defeitos grosseiros, sugerindo que o amplo conhecimento das etapas do processo pode tornar a moldagem de pós por injeção mais interessante economicamente.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-22T02:32:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 213444.pdf: 2276283 bytes, checksum: 3846c1fa91ae37acce7dfc2fad207b0e (MD5) / Este trabalho consistiu em avaliar comparativamente os principais parâmetros envolvidos no processo de moldagem por injeção, utilizando os termoplásticos PP, ABS e PA 6,6, em insertos fabricados pelo processo convencional em aço ABNT 1045 e pelo processo de ferramental rápido por estereolitografia. As cavidades selecionadas tiveram todas a mesma forma geométrica, qual seja, a de corpos de prova normalizados para ensaios de tração segundo a norma ASTM D-638m. Para a comparação, os parâmetros: temperatura de injeção do termoplástico, temperatura inicial da cavidade, volume e vazão de injeção, tempo de injeção, contrapressão e rotação da rosca, foram considerados como referência e tiveram o mesmo valor nos dois tipos de ferramental. Como conseqüência, os parâmetros de resposta variaram em função do tipo de termoplástico e do ferramental utilizado, sendo as vezes superior e as vezes inferior. As exceções foram os parâmetros: tempo de molde aberto, tempo de ciclo e temperatura final da cavidade, que para os três termoplásticos utilizados sempre foram superiores aos da moldagem convencional. Um sistema CAE comercial para a simulação do processo de moldagem por injeção também foi utilizado para comparar os resultados experimentais com os simulados, nos insertos de aço e de estereolitografia. Com relação à pressão máxima de injeção utilizando o ABS, a simulação apresentou valores 15% superiores aos experimentais, nos dois tipos de ferramental e, valores 7% superiores na moldagem convencional com o PA 6,6. A temperatura experimental máxima da cavidade foi 5% superior à temperatura média simulada e 20% inferior à máxima simulada com o ABS no inserto de estereolitografia. O método da injeção progressiva (Anexo 2), as recomendações para a moldagem convencional (Anexo 7) e as recomendações para a moldagem em insertos de estereolitografia (Anexo 3) se demonstraram úteis na fase de determinação dos parâmetros de processo. Além disso, as recomendações para a simulação do processo de injeção em insertos de estereolitografia (Anexo 4), também foram úteis na construção e execução das análises no sistema CAE e para o projeto de insertos, podendo ser utilizadas como base para futuros trabalhos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T15:48:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O projeto de um componente de plástico constitui-se em uma tarefa bastante complexa, que em algumas situações requer bastante experiência do projetista, adquirida com anos de trabalho. O que torna complexo o projeto de um componente de plástico, é a susceptibilidade a mudanças de propriedades que os materiais poliméricos apresentam quando submetidos a um determinado ambiente de trabalho. Em vista disto, é necessário que o projetista tenha um bom conhecimento a respeito das propriedades dos materiais poliméricos e do ambiente ao qual o componente estará submetido, já que o material a ser utilizado para fabricá-lo será selecionado em função destas características. Levando em consideração as dificuldades que o projeto de um componente plástico apresenta, principalmente no que se refere à seleção de um material adequado para a aplicação, realização e avaliação dos resultados da análise estrutural e reológica do mesmo, o presente trabalho, inicialmente, adota uma sistemática de projeto, dentre aquelas específicas ao domínio dos componentes de plástico injetados, e apresenta uma proposta de sistemática, na forma de um detalhamento, realizado através de estudos de caso, para estas três fases da metodologia adotada, indicando métodos de avaliação e ferramentas (CAD/CAE) a serem utilizadas que, juntamente com a proposta de sistemática, constitui-se no grande resultado deste trabalho.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T22:42:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:08:33Z : No. of bitstreams: 1 185974.pdf: 17985744 bytes, checksum: 271cfe084a642f048b64741397538870 (MD5) / Investiga a possibilidade de aplicar a estereolitografia na fabricação de moldes a serem empregados na produção de peças em plástico reforçado com fibra de vidro, utilizando o processo de laminação manual. Estuda o desenvolvimento de moldes fabricados por estereolitografia e moldes produzidos através de processos consagrados de ferramental (tradicional e por usinagem), observando o aspecto visual. Adicionalmente, investiga o desvio-padrão das peças produzidas com cada molde e os tempos de construção dos moldes. Sugere também, alternativas para a continuidade do estudo.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-18T06:39:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T20:42:26Z : No. of bitstreams: 1 182058.pdf: 30487350 bytes, checksum: ac4174f190ed19025c76aa11ec7f46e7 (MD5) / Análise da influência da introdução do fósforo sobre a sinterização da liga Fe-7Ni produzida através do processo de moldagem de pós por injeção. Faz um estudo sobre o processo de moldagem de pós por injeção e evolução da sinterabilidade para ligas Fe-7Ni-P. Estuda as propriedades mecânicas e microestruturais para as ligas sinterizadas, e o efeito da adição do fósforo na liga Fe-7Ni sobre estas propriedades. Desenvolve um estudo comparativo com relação à etapa de remoção térmica de ligante com relação ao nível de carbono residual, utilizando-se técnicas de remoção sob fluxo de hidrogênio e sob fluxo de ar. Estuda os efeitos da estabilização de fase e sinterização com fase líquida e o efeito do carbono residual sobre as propriedades dos componentes sinterizados.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-18T12:46:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 246658.pdf: 3101152 bytes, checksum: cc89ee12b5484d6c1bff81af050bfb89 (MD5) / Uma das maiores limitações na obtenção de peças por metalurgia do pó é a limitação geométrica imposta às mesmas, principalmente pelo fato de serem obtidas por compactação uniaxial. Outra dificuldade oriunda da compactação uniaxial, é o gradiente de densidade resultante na peça compactada. Uma das alternativas que vem ganhando espaço nos centros de pesquisa e fábricas é a Moldagem de Pós por Injeção (MPI), processo no qual o pó não é simplesmente compactado como nos processos usuais da metalurgia do pó, mas injetado, o que é possível após este ser misturado a um ligante, adquirindo características adequadas para a injeção. O ligante, em uma proporção que varia de 40 a 60% em volume, é homogeneamente misturado ao pó, para em seguida a mistura ser injetada. Obtém-se, assim, a peça na sua geometria final ou muito próxima desta. Como esta mistura se comporta como um fluido à temperatura de injeção, ela pode preencher a cavidade de uma matriz, superando assim as limitações de geometria impostas pela compactação uniaxial. Após a injeção do material, a carga orgânica dever ser removida para que o pó, mantendo a geometria adquirida na injeção, possa ser sinterizado e o componente adquira suas propriedades finais. Pós finos e esféricos são geralmente utilizados devido à sua melhor sinterabilidade e facilidade na injeção. Pós com granulometria mais grosseira ou geometria irregular, apesar de um custo mais baixo, não são muito desejados devido ao seu baixo fator de empacotamento ou baixa sinterabilidade, gerando a necessidade de uma maior quantidade de ligante para fazer a mistura escoar durante a etapa de injeção, dificultando os processos subsequentes como remoção do ligante e sinterização. Neste trabalho estudou-se a influência da distribuição granulométrica do pó e da geometria do pó na viscosidade da mistura pó-ligante assim como nas diversas etapas do processo de MPI. A distribuição granulométrica foi tratada em termos de área superficial específica do pó. O aumento na área superficial de pó, mantendo-se volume constante, não apresentou influência na viscosidade, mas quanto maior área superficial específica na distribuição granulométrica de pó, maiores os valores obtidos de densidade final. Utilizando pós não-esféricos, percebeu-se que quanto maior o nível de deformação do pó maior o aumento provocado na viscosidade, e quanto menor a taxa cisalhante aplicada, mais preponderante esse efeito.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T06:19:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T00:38:29Z : No. of bitstreams: 1 182706.pdf: 12718034 bytes, checksum: cbd8aa3d8d5176bca39929c60883d46b (MD5) / A crescente demanda por produtos injetados tem exigido das empresas de moldes rever a forma tradicionalmente usada no projeto, qual seja, aquela obtida por tentativa e erro, fundamentalmente baseada na experiência prática adquirida ao longo dos anos.