Publicação
Estudo de uma mini linha de extrusão protótipo para o fabrico de filamentos
| Resumo: | O processo de extrusão é um dos principais métodos de processamento de polímeros, pelo que simplificar e reduzir as dimensões da maquinaria de extrusão convencional é um fator de inovação para indústria dos plásticos. Assim, foi desenvolvido no Departamento de Engenharia de Polímero da Universidade do Minho, em projetos anteriores, uma min linha de extrusão protótipo para o fabrico de pequenas quantidades de filamento. Deste modo, a presente dissertação consiste no estudo da capacidade do mesmo para processar adequadamente diferentes materiais e condições operatórias distintas. Foram testados, com duas fieiras com diâmetros diferentes, cinco materiais (ABS, LDPE, PLA, PP e PS) com propriedades distintas, com o intuito de fabricar filamentos com diâmetro de 1,75 mm. Estudou-se a influência dos parâmetros de processamento, nomeadamente, temperatura e velocidades de rotação dos parafusos e rolos de puxo, no processo e qualidade dos filamentos. Os resultados indicam que com a fieira de 3mm não é possível produzir filamentos, devido à incapacidade da extrusora transportar material suficiente para manter um fluxo de material constante a baixas velocidades de rotação dos parafusos. Já com a fieira de 1,5 mm é possível produzir filamento com os diâmetros próximos dos pretendidos para polímeros com grades indicados para extrusão, nomeadamente para o LDPE, PP e PS, não se obtendo diâmetros próximos de 1,75mm com materiais com grades de injeção. Por outro lado, para o ABS, PLA, PP e PS foi possível obter secções transversais dos filamentos com geometria circular e uniforme, enquanto que com o LDPE estes apresentaram secção transversal não uniforme. No entanto foi possível obter-se filamentos com boa qualidade superficial para todos os materiais em estudo. Como só foi possível produzir filamento com diâmetro próximo de 1,75mm para materiais com grades de extrusão e fieira de 1,5 mm, futuramente será necessário realizar alterações na conceção do equipamento para ampliar a gama de materiais exequíveis neste equipamento. |
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| Autores principais: | Fernandes, Mariana Vieira |
| Assunto: | Extrusão Filamento ABS LDPE PLA PP PS Caraterização dimensional Caraterização mecânica Índice de fluidez Extrusion Filament Dimensional characterization Mechanical characterization Melt index |
| Ano: | 2018 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | O processo de extrusão é um dos principais métodos de processamento de polímeros, pelo que simplificar e reduzir as dimensões da maquinaria de extrusão convencional é um fator de inovação para indústria dos plásticos. Assim, foi desenvolvido no Departamento de Engenharia de Polímero da Universidade do Minho, em projetos anteriores, uma min linha de extrusão protótipo para o fabrico de pequenas quantidades de filamento. Deste modo, a presente dissertação consiste no estudo da capacidade do mesmo para processar adequadamente diferentes materiais e condições operatórias distintas. Foram testados, com duas fieiras com diâmetros diferentes, cinco materiais (ABS, LDPE, PLA, PP e PS) com propriedades distintas, com o intuito de fabricar filamentos com diâmetro de 1,75 mm. Estudou-se a influência dos parâmetros de processamento, nomeadamente, temperatura e velocidades de rotação dos parafusos e rolos de puxo, no processo e qualidade dos filamentos. Os resultados indicam que com a fieira de 3mm não é possível produzir filamentos, devido à incapacidade da extrusora transportar material suficiente para manter um fluxo de material constante a baixas velocidades de rotação dos parafusos. Já com a fieira de 1,5 mm é possível produzir filamento com os diâmetros próximos dos pretendidos para polímeros com grades indicados para extrusão, nomeadamente para o LDPE, PP e PS, não se obtendo diâmetros próximos de 1,75mm com materiais com grades de injeção. Por outro lado, para o ABS, PLA, PP e PS foi possível obter secções transversais dos filamentos com geometria circular e uniforme, enquanto que com o LDPE estes apresentaram secção transversal não uniforme. No entanto foi possível obter-se filamentos com boa qualidade superficial para todos os materiais em estudo. Como só foi possível produzir filamento com diâmetro próximo de 1,75mm para materiais com grades de extrusão e fieira de 1,5 mm, futuramente será necessário realizar alterações na conceção do equipamento para ampliar a gama de materiais exequíveis neste equipamento. |
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