Investigação da tecnologia de infravermelho para cura de resinas fenólicas

Abstract

A cura das resinas fenólicas é efectuada habitualmente em estufas por duas tecnologias: convecção de ar aquecido com fontes de energia eléctrica e gás ou por radiação de infravermelho eléctrico. A tecnologia de infravermelho permite efectuar a cura de resinas fenólicas em poucos minutos enquanto que os processos convectivos requerem, por vezes, dias. No entanto, não é garantida a maior rentabilidade energética do infravermelho. O objectivo principal deste trabalho foi por isso avaliar a tecnologia de infravermelho na cura de resinas fenólicas, com a particular ênfase na rentabilidade energética do processo. Para tal, foram realizados diversos ensaios de cura de resinas fenólicas aplicadas em produtos abrasivos. O programa de trabalho incluiu ensaios laboratoriais em pequenas amostras de lixa e ensaios à escala piloto numa estufa de cura por infravermelho. A comparação entre as simulações numéricas por elementos finitos e os resultados experimentais permitiu concluir que a potência eléctrica admitida ao longo da estufa de cura por infravermelho, no sentido de trabalho, deve ser decrescente, com um mínimo a meio do comprimento, voltando a crescer até ao máximo inicial. Nestas condições, para alguns produtos, o processo de cura por infravermelho apresentou um consumo energético semelhante ao processo de cura por convecção.

The cure of phenolic resins is usually made in chambers by two technologies: hot air convection with electric power supplies, and gas or electric infra-red ray radiation. The infra-red ray technology allows curing the phenolic resin in few minutes whereas the convective processes require, sometimes, days. However, the energetic efficiency of the infra-red technology is not guaranteed. The main objective of this work was therefore to evaluate the infra-red technology in the phenolic resin cure, with the particular emphasis in the energy efficiency of the process. For such, diverse test of phenolic resin cure had been carried through in abrasive products. The work program included laboratorial tests in small samples of sandpaper and tests at an pilot scale in an infra-red cure chamber. The comparison between the CFD numerical simulations and the experimental results allowed to conclude that the admitted electric power throughout the cure chamber of cure, in the work direction, must be decreasing, with a minimum at the half length, growing back until the initial maximum. In these conditions, for some products, the process of cure by infra-red technology presented similar energy consumption to the process of cure for convection.