Otimização do sistema de fecho para embalagens metálicas

Abstract

A redução do consumo de matéria-prima no fabrico de embalagens metálicas tem inúmeros benefícios, pelo que é um dos principais objetivos para as indústrias responsáveis pelo seu fabrico, como é o caso da Colep Packaging. O presente relatório de estágio curricular tem como objeto de estudo uma embalagem metálica destinada ao transporte de mercadorias perigosas que, por essa razão, possui um dispositivo de segurança, um aro plástico, no sistema de fecho. Os principais objetivos deste trabalho passaram pela redução de quantidade de matéria-prima utilizada no aro plástico e pela diminuição das forças de fecho exercidas na embalagem durante o seu processo de fecho. No entanto é necessário que a embalagem mantenha a sua performance, de modo a passar nos testes de homologação. Para tal, estudaram-se várias geometrias alternativas para o aro plástico, que permitissem reduzir o peso do mesmo, e foi desenvolvido um modelo de simulação, utilizando o método dos elementos finitos, que simula o sistema de fecho da embalagem. Com este modelo, foi possível comparar as forças exercidas para as diferentes geometrias estudadas. Por fim, foram desenvolvidos protótipos que permitiram validar o modelo de simulação utilizado, e realizar os testes de homologação. Os resultados obtidos mostraram que é possível reduzir o peso do aro plástico e as forças de fecho, mantendo os requisitos funcionais.

The reduction of raw material consumption in the production of metal packaging has numerous benefits and is one of the main objectives for packaging industries responsible for such manufacturing, including Colep Packaging. Therefore, the purpose of this curricular internship is centered on the study of a metallic packaging designed for the transportation of dangerous goods, which comprises a safety device, a plastic ring, in the closing system. This work aimed to reduce the amount of material used in the plastic ring and to decrease the closing forces applied on the packaging during its closing process. However, it is required to maintain its performance in order to be succeed during the homologation tests. To achieve this objective, different alternative geometries for the plastic ring were studied to reduce its weight, and a simulation model was developed, using the finite element method, to simulate the packaging’s closing system. With this model, it was possible to compare the forces exerted for the different geometries studied. Finally, prototypes were developed to validate the simulation model used and to carry out the homologation tests. Achieved results showed that it is possible to reduce the weight of the plastic ring and the closing forces, while maintaining the functional requirements.