Rotomoldagem Trabalho
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ESCOLA SENAI MARIO AMATO
Faculdade SENAI de Tecnologia Ambiental
Materiais poliméricos
São Bernardo do Campo – SP
2011
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Fernando Battistini
Jacson ArrudaMaurício
Materiais poliméricos
Trabalho apresentado a FaculdadeSENAI Mário Amato no curso deTecnologia dos Polímeros como
parte dos requisitos da disciplinade Materiais Poliméricos
Orientador: Murilo Feltran
São Bernardo do Campo – SP
2011
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SUMÁRIO
SUMÁRIO ...................................................................................................................................3
1.INTRODUÇÃO ........................................................................................................................1
NORMA TÉCNICA NBR 11786 ..................................................................................................1
Toxicologia .......................................................................................................... 1
Ensaio de Abuso Razoavelmente Previsível ......................................................... 2
Ensaio de Queda ................................................................................................. 2
Ensaios de torção e tração retirada de componentes .......................................... 3
PROCESSO DE TRANSFORMAÇÃO.......................................................................................4Fluxograma do processo de rotomoldagem para produção das peças do triciclo.. 5
POLIETILENO DE BAIXA DENSIDADE LINEAR (PEBDL / LLDPE) ........................................6
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1. INTRODUÇÃO
Este trabalho tem como objetivo analisar um triciclo para crianças e desenvolver
sistema de fabricação e melhor polímero para sua aplicação, atendendo todas as
normas regulamentadoras.
NORMA TÉCNICA NBR 11786
Para produção de brinquedos no Brasil é necessário realizar ensaios previstos na
norma técnica NBR 11786/98 – Segurança de Brinquedos.
Toxicologia
As substâncias reconhecidas como perigosas à saúde não devem ser usadas em
quantidade ou forma que possa afetar as crianças. Dessa forma, a norma
estabelece os valores máximos destes elementos químicos, conforme tabelaabaixo:
ElementoConcentração máxima(mg/Kg)
Antimônio 60
Arsênio 25
Bário 1000
Cádmio 75
Chumbo 90
Cromo 60
Mercúrio 60
Selênio 500
Estas substâncias são, usualmente, denominadas de "metais pesados". São
elementos que não existem naturalmente em nenhum organismo, tampouco
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desempenham funções - nutricionais ou bioquímicas - em microorganismos,
plantas ou animais, ou seja, a presença destes metais em organismos vivos é
prejudicial em concentrações acima do limite máximo permitido pelas legislações
pertinentes.
O chumbo, por exemplo, contamina principalmente o sistema nervoso, a medula
óssea e os rins. A presença desse elemento no organismo interfere nos
processos genéticos ou cromossômicos e produz alterações na estabilidade da
cromatina em cobaias, inibindo o reparo de DNA e agindo como agente
cancerígeno.
Os compostos de cromo, por sua vez, produzem reações cutâneas, nasais,bronco-pulmonares, renais, gastro-intestinais e carcinogênicas. As cutâneas são
caracterizadas por irritação no dorso das mãos e dos dedos, podendo
transformar-se em úlceras. As lesões nasais iniciam-se com um quadro irritativo
inflamatório, supuração e formação crostosa. Em níveis bronco-pulmonares e
gastro-intestinais, produzem irritação bronquial, alteração da função respiratória e
úlceras gastroduodenais.
Ensaio de Abuso Razoavelmente Previsível
Este ensaio destina-se a simular a exposição de um brinquedo a dano mecânico,
devido a queda ou arremesso, além de outras ações que podem ser executadas
por uma criança. Depois de submetido aos ensaios aplicáveis, o brinquedo não
deve apresentar cantos afiados e pontas agudas, nem risco de liberar pequenos
fragmentos e componentes que podem ser engolidos pelas crianças.
Ensaio de Queda
Todos os brinquedos devem ser submetidos a este ensaio, que consiste em
deixá-los cair de alturas que variam conforme a faixa etária a que se destinam. É
uma simulação de situações que podem ocorrer quando um brinquedo cai de um
berço, uma mesa ou outras situações em que haja impacto. Após o ensaio, não
devem existir pontas agudas, cantos afiados ou objetos com risco de serem
engolidos.
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Ensaios de torção e tração retirada de componentes
Esses ensaios são realizados sempre que um brinquedo apresentar uma
saliência, uma peça ou um conjunto de peças passíveis de serem pegas pelacriança com as mãos ou com a boca. O brinquedo deve ser fixado de modo que
seja possível submeter suas partes aos esforços de tração e torção. Todas as
partes testadas devem permanecer intactas após os ensaios.
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PROCESSO DE TRANSFORMAÇÃO.
O processo de rotomoldagem foi escolhido para produção do assento, rodas, e
guidão do triciclo. Todas as peças são ocas e com processo de rotomoldagem
diminui tensão, que pode ser causada por outros tipos de processos assegurando
uma melhor performance do brinquedo mecanicamente. A máquina a ser utilizada
será a tipo Carrossel.
O processo de rotomoldagem divide-se em quatro etapas.
1ª - Carregamento: consiste na alimentação do molde com uma quantidade de
material pré-determinado;
2ª - Aquecimento: a movimentação biaxial e o aquecimento do forno resultam em
um aquecimento uniforme do material no interior do molde, provocando o
amolecimento do polímero, onde o mesmo começará a aderir à superfície do
molde, iniciando o processo de sinterização e a formação de uma camada
tridimensional. Com o decorrer do tempo, há uma distribuição uniforme da massapela superfície interna do molde.
3ª - Resfriamento: o molde ainda em movimento é resfriado, e esse resfriamento
pode ser por ar ambiente, jato de ar, sistema de ar refrigerado, ou por sistemas
mais complexos.
4ª - Desmoldagem: o molde é aberto e a peça pronta é retirada.
Quando o plástico esfria dentro do molde, do estado fundido para o estado sólido,
o volume das peças de plástico diminui. Este encolhimento causa a separação
peça/molde e é uma característica inerente de todo plástico. Não existem estudos
teóricos disponíveis sobre o efeito do encolhimento no processo de transferência
de calor na moldagem rotacional.
Durante o processo de tamboreamento, as partículas de pó fino são segregadas e
descem juntas para a parede e as partículas grandes formam uma camada na
superfície externa. A rotação biaxial assegura que o pó é distribuído igualmente
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no molde. A quantidade de pó determina a espessura da parede da peça
moldada.
Fluxograma do processo de rotomoldagem para produção das
peças do triciclo.
Início
Carregamento molde: Abastecimento domolde com resina
micronizada
Fechamento do moldee inserção do mesmono forno.
Resfriamento
Desmoldagem
Rotomoldagem(Plastificação da resina)
FIM
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POLIETILENO DE BAIXA DENSIDADE LINEAR (PEBDL / LLDPE)
O material escolhido para fazer a moldagem rotacional das rodas do triciclo será opolietileno de baixa densidade linear de grade RA34U3. Sendo que para o guidãodo triciclo será considerado também polietileno de baixa densidade linear, porémo grade é o RD34U3, pois a geometria da peça é mais complexa. Para o assentodos triciclos escolhemos fazer dupla camada, sendo que o RD34U3 seja acamada externa e o RA34U3 a camada interna.
5.1 PEBDL/LLDPE - RA34U3
Esse é um copolímero de buteno-1, que apresenta resistência a quebra sobtensão ambiental, resistência ao impacto e bom balanço de processabilidade.Faixa de temperatura recomendada para o forno é de 200°C a 350°C.
Propriedades da Resina:
Método ASTM Unidades ValoresÍndice de Fluidez D 1238 g/10 min 4,2Densidade D 792 g/cm³ 0,935Temperatura de Fusão D 3418 °C 125
Propriedades Típicas:
Método ASTM Unidades ValoresResistência a tração no escoamento D 638 MPa 17Alongamento no escoamento D 638 % 17Resistência a tração na ruptura D 638 MPa 25Alongamento na ruptura D 638 % >1000Módulo de Flexão Secante a 1% D 790 MPa 530Resistência a quebra, sob Tensão
Ambiental010% Igepal100% Igepal
D 1693 h/F50 38400
Temperatura de Deflexão Térmica a:0,455 MPa1,820 MPa
D 648 °C 5640
Resistência ao Impacto em placa a-40°CEspessura 3,17mmEspessura 6,34mm
ARM J49
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RA34U34,2 g/10 min 0,935 g/cm3 125 ºC 56 ºC 40 ºC 38 h/50f 400 h/50f 17 MPa 17 % 530 MPa 49 J 131 J UV6Aplicações de uso geral; Caiaques; Brinquedos; Peças para o setor agrícola e automotivoGeneral use applications; Kayaks; Toys; Parts for the agricultural and automotive segments
RD34U36,0 0,935 124 55 39 35 350 17 16 520 44 110 UV6Brinquedos e peças com geometria mais complexaToys and parts with more complex geometry
Método ASTM
ASTM Method D 1238D 1505/D 792D 3418 D 648 D 648 D 1683 D 1683 D 638 D 638 D 790 ARM ARMUnidades / Units MPa