Please use this identifier to cite or link to this item:
http://hdl.handle.net/10773/22576
Title: | Otimização do processo de injeção de peças poliméricas para automóveis utilizando o método de elementos finitos |
Author: | Silva, Filipe André Oliveira |
Advisor: | Lopes, Augusto Luís Barros Sousa, Ricardo José Alves de |
Keywords: | Engenharia de materiais Indústria automóvel Polímeros Moldagem de plásticos por injecção Método do elemento finito |
Defense Date: | 31-Oct-2017 |
Publisher: | Universidade de Aveiro |
Abstract: | A injeção é uma das técnicas de moldagem de peças poliméricas mais utilizadas. No
entanto, devido aos elevados custos do equipamento de injeção, moldes e
equipamentos auxiliares, a viabilidade económica desta etapa de processamento
exige uma otimização das condições de injeção com recurso a simulações numéricas,
geralmente baseadas no método dos elementos finitos (MEF).
Este trabalho, realizado no âmbito de um estágio curricular na empresa Prinemo, teve
como principal objetivo analisar, utilizando o MEF, o processo de moldagem por
injeção de peças em ABS (acrilonitrilo-butadieno-estireno), destinadas à indústria
automóvel, de forma a compreender a origem dos defeitos de rebarba e de chupado
exibidos pelas peças e propor soluções que permitissem evitar estes defeitos.
Numa primeira etapa, foi efetuada uma análise do processo de injeção atualmente
utilizadas na produção das peças que permitiu verificar a necessidade de aplicação de
uma força de fecho do molde muito elevada, que favorece a formação de rebarba. As
simulações numéricas permitiram também verificar que se desenvolvia um gradiente
de contração nas peças relativamente elevado que favorece a formação do defeito de
chupado. Neste contexto, foram propostos 3 conjuntos diferentes de alteração ao
molde e às condições de injeção. Os cálculos efetuados permitiram analisar as
vantagens e desvantagens relativas de cada proposta, tendo-se verificado que uma
delas conduzia a uma maior diminuição da força de fecho do molde e,
consequentemente, a uma menor tendência para o desenvolvimento de rebarba nas
peças. Esta solução também permitia reduzir a pressão de injeção e as diferenças de
contração nas peças mais pequenas. No entanto, não conduzia a uma alteração
significativa do gradiente de contração desenvolvido nas peças grandes e requeria a
produção de um novo molde de injeção. Injection is one of the most widely used polymer moulding techniques. However, due to the high costs of injection equipment, mold and auxiliary equipment, the economic viability of this processing step requires an optimization of the injection conditions using numerical simulations, usually based on the finite element method (MEF). The main objective of this work, carried out within the scope of the curricular internship at Prinemo enterprise, was to analyse, using the MEF, the injection moulding process of ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) pieces for the automotive industry, in order to understand the origin of the flash and sink marks defects exhibited by the pieces and propose solutions to avoid these defects. In a first step, an analysis of the injection process currently used in the production of the parts was carried out, which allowed to verify the need to apply a very high mold closing force, which favours the formation of flash defects. The numerical simulations also allowed to verify he development of a relatively high contraction gradient in the pieces which favours the formation of sink marks defects. In this context, 3 different sets of changes to the mold and to the injection conditions were proposed. The calculations carried out allowed to analyse the relative advantages and disadvantages of each proposal, one of which led to a larger reduction of the mold closing force and, consequently, to a lower tendency for the development of flash defects in the pieces. This solution also allowed to reduce the injection pressure and the differences of contraction in the smaller pieces. However, this proposal did not lead to a significant change in the contraction gradient developed in larger pieces and requires the production of a new injection mold |
Description: | mestrado em Engenharia de Materiais |
URI: | http://hdl.handle.net/10773/22576 |
Appears in Collections: | UA - Dissertações de mestrado DEMaC - Dissertações de mestrado |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
Dissertação.pdf | 7.35 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.