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SUMÁRIO
Lista de figuras..........................................................................pag.III
LISTA DE TABELAS
- INTRODUÇÃO.........................................................................pag. Lista de tabelas..........................................................................pag.IV
- PESQUISA SOBRE MATERIAIS UTILIZADOS NO PROCESSO....pag.
- 2.1EPOXI.......................................................................pag.
- 2.2MDF...........................................................................pag.
- 2.3POLIURETANO.........................................................pag.
- 2.4CARGAS E REFORÇOS...........................................pag.
- 3.DESENVOLVIMENTO............................................................pag.
- 3.1 DESENVOLVIMENTO DO DESENHO......................pag.
- 3.2 CONSTRUÇÃO DO MODELO..................................pag.
- 3.3 CONSTRUÇÃO DO SEMIEIXO.................................pag.
- 4.CONSTRUÇÃO DO MOLDE (MATRIZ)..................................pag.
- 4.1 DEFINIÇÃO DA LINHA DE FECHAMENTO..............pag.
- 5.APLICAÇÃO DAS RESINAS...................................................pag.
- 5.1 APLICAÇÃO DA RESINA DE SUPERFÍCIE.............pag.
- 5.2 APLICAÇÃO DA RESINA INTERMEDIARIA.............pag.
- 5.3ENCHIMENTO DO MOLDE.......................................pag.
- 5.4DESMONTAGEM PARCIAL DO MOLDE..................pag.
- 6.CONSTRUÇÃO DA SEGUNDA PARTE DO MOLDE (MACHO).....pag.
- 7.DESMONTAGEM E LIMPEZA DO MOLDE................................pag.
- 8.TRYOUT....................................................................................pag.
- 9.RESSUTADOS E DISCUSSÃO..................................................pag.
- 10.CONCLUSÃO...........................................................................pag.
- 11.REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS..........................................pag.
- Figura 8.6: 2°teste com 3 grampos.......................................................pag.
- Figura 8.7: Peça obtida com êxito.....................................................pag.
- Figura 8.8: Molde do semieixo...........................................................pag.
- Figura 8.9: Semieixo concluído.........................................................pag.
- Tabela 5.1: proporções da mistura na camada primaria.................pag.
- Tabela 5.2: proporções da mistura na camada secundaria.............pag.
- Tabela 5.3: proporções da mistura no enchimento do molde..........pag.
RESUMO
O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento e construção de um protótipo em escala 1:10 de um automóvel Honda Civic modelo 2007 utilizando as varias técnicas de moldagem para a construção de novos produtos. Este relatorio tem enfase na construção do chassi que compoe o veiculo. A aula foi ministrada no núcleo de tecnologia do plástico “Frederico Jacob” do SENAI Mário Amato e tem como objetivo orientar técnicos em plásticos na moldagem e concepção de peças.
IV
As resinas epóxi têm sido largamente utilizadas como polímero para composição de moldes devida sua grande estabilidade dimensional, baixa contração, resistência térmica e resistências químicas e mecânicas. Outra grande vantagem é a praticidade e facilidade de uso dos sistemas para confecção de moldes. Dentro das várias aplicações na linha de modelação podemos mencionar: Moldes para diversos tipos de sistemas de impregnação: RTM, Infusion, Injeção, Hand-lay-up, Wet-lay-up, moldes para macho de fundição, moldes para modelos copiadores, moldes para vacuum-forming, etc.
2.2MDF
O Medium-Density Fiberboard, mais conhecido pela sigla MDF, é um material derivado da madeira. A tradução adequada para a língua portuguesa é "placa de fibra de madeira de média densidade". O MDF é um material uniforme, plano e denso, não possuindo nós. Empregado principalmente em móveis, é um ótimo substituto para a madeira, em exceção para quando é necessária maior rigidez. O MDF é fabricado através da aglutinação de fibras de madeira com resinas sintéticas e outros aditivos. A madeira é desfibrada, e estes são cozidos no vapor e pressão, se separando uniformemente. Posteriormente são ligados com resinas e passam por um processo de calor e prensagem que lhe dá o tamanho desejado. As espessuras das chapas variam de 3 mm até 60 mm, sendo as mais grossas utilizadas em elementos estruturais ou decorativos de arquitetura e móveis (pés torneados para mesas, por exemplo). A principal matéria-prima utilizada pelas fábricas de MDF é o pinus. No Brasil, a madeira de pinus é obtida a partir de plantios florestais de larga escala. Na construção do modelo do chassi foi feito com MDF de 5 mm de espessura revestido 1face, a escolha de MDF foi pelo motivo de sua facilidade de trabalho, como corte, furação, acabamento liso, planicidade das superfícies, facilidade para desmontar as placas depois de coladas umas as outras com cola instantânea.
2.3POLIURETANO
O poliuretano “PU” é um produto sólido com textura de espuma e aparência entre a cortiça e o poliestireno expandido “EPS”. Também conhecido como Uretano Sólido, e um material de engenharia, altamente sofisticado, que substitui com grandes vantagens a borracha e outros plásticos estruturais, graças as suas propriedades físicas. É obtido através da reação química, que ocorre quase que simultaneamente, entre dois compostos químicos líquidos. Um dos compostos químicos é o ativador da reação conhecido como Isocianato, e o outro um composto químico conhecido como Poliol. A espuma de Poliuretano pode ser flexível ou rígida. A espuma flexível tem grande emprego na fabricação de itens como: colchões, estofamentos, esponja de limpeza, peças para indústria automobilística, etc. Já espuma rígida, graças ao seu elevado poder isolante térmico, encontra grande aplicação na indústria de refrigeração (refrigeradores domésticos, balcões frigoríficos de bares, caminhões frigoríficos, etc.). Algumas propriedades do Poliuretano devem ser destacadas como: Alta resistência ao desgaste por abrasão, baixo coeficiente de atrito, boa elasticidade, variedades de dureza, excelente adesão a metais, etc.
2.4CARGAS E REFORÇOS
O talco, o pó de alumínio e também o quartzo foram incorporados na resina epóxi como reforços. As cargas minerais conseguem a proeza de trabalhar como carga e também reforço. Adicionadas com critério, acrescentam propriedades aos polímeros – termoplásticos ou termofixos –, e ainda reduzem os custos de produção em muitos casos. Melhoram propriedades mecânicas, resistência térmica, propriedades elétricas, ópticas e ainda atuam como aditivos. Como influenciam no comportamento dos plásticos, são instrumentos importantes no desenvolvimento de novos produtos e aplicações. De preços, em geral, inferiores aos das resinas e aditivos, também ajudam a reduzir o custo dos compostos.
3.2 CONSTRUÇÃO DO MODELO
O modelo foi obtido pelo processo de subtração manual. Após a traçagem da chapa de MDF de 5mm de espessura, iniciamos o corte da chapa com uma serra fita conforme figura 3.2: Figura 3.2: chapa de MDF recortada Com o modelo já recortado começamos a desenvolver as nervuras para aumentar a resistência mecânica do chassi. As nervuras foram feitas também em MDF de cinco mm de espessura e distribuídas em toda a superfície do chassi. Figura 3.2.1: chassi com nervuras Detalhe do suporte de fixação da roda traseira.
Para a fixação da roda traseira no chassi foi criado dois suportes em “PU”, este suporte é necessário para a fixação do eixo da roda no chassi, como podemos observar na figura 3.3, o suporte possui um furo de 6 mm onde será fixado o eixo da roda. Após a construção do suporte o mesmo foi colado no chassi com cola instantânea para se tornar parte fixa do chassi. Todos os cantos do chassi foram lixados para eliminar as imperfeições que podem atrapalhar na extração do produto do produto moldado, também foi utilizada massa de modelar para reduzir as imperfeições como as emendas das nervuras. Os ângulos de saída também receberam uma atenção especial, as nervuras e o suporte de fixação receberam um chanfro para que a extração não sofresse interferência.
3.3 CONSTRUÇÃO DO SEMIEIXO
O semieixo foi desenvolvido em PU para usinagem e em seu formato foi criado uma geometria para fixar a roda e também trabalhar com o ataque de 30° que a roda vai exercer sob o chassi. Esse bloco de PU foi recortado com serra fita, furado com furadeira de bancada e também recebeu o seu ângulo de saída que foi feito manualmente com lixa. Os furos tem a finalidade de alojar os eixos das rodas e de articulação do semieixo. Figura 3.3: semieixo feito em bloco de PU usinado
Para que a linha de fechamento ficasse localizada no centro do eixo que tem a função de postiço no molde, foi criada uma base com bloco de PU usinado e a altura deste bloco fica exatamente no centro do eixo. No semieixo a linha de fechamento também foi determinada no centro do eixo para evitar a necessidade de gaveta, também foi utilizado um eixo postiço para reproduzir o furo para a fixação da roda conforme figura 4.1.1.
5.APLICAÇÃO DAS RESINAS
Para dar inicio ao preenchimento do molde foi construído nas laterais do protótipo e também embaixo dele, paredes de 80 mm de altura formando uma caixa retangular que formara uma parte do molde (macho), estas partes foram construídas em MDF de 5 mm de espessura e foram colados na base do chassi conforme figura
- Todas as partes internas do molde receberam duas demãos de desmoldante para facilitar que fosse possível o destacamento das partes após a cura da resina. Figura 4.1.1: Detalhe do bloco de PU usinado para elevar a linha de fechamento até o centro do eixo.
Figura 5: molde pronto para receber a camada de resina copiadora
5.1APLICAÇÃO DA RESINA DE SUPERFICIE
A resina utilizada na primeira camada (camada copiadora) foi uma resina RenGel 419 que é uma resina Epóxi carregada com metal para Gelcoat, esta resina também conhecida como resina preta. Esta resina foi escolhida por ter propriedades como: ótima resistência a abrasão, resistência mecânica e térmica, bom deslizamento superficial, não escorre em superfícies verticais. Sua escolha também se deve ao fato de sua absorção de calor pela cor preta, isso facilita na produção, pois a matéria prima utilizada para produzir o chassi trabalha reage melhor se as paredes do molde estiverem a aproximadamente 40°. O endurecedor utilizado foi o 419 nas seguintes proporções: MATERIAL PCR QUANTIDADE REN 419 preta 100 400 gramas ENDURECEDOR 419 20 80 gramas Tabela 5.1: proporção da mistura na camada primaria
MATERIAL PCR QUANTIDADE
RESINA “M” 100 400 gramas ENDURECEDOR HY 956 20 80 gramas TALCO 100 400 gramas PÓ DE ALUMINIO 100 400 gramas Tabela 5.2: proporção da mistura na camada secundaria A resina foi derramada nos dois moldes sobre a camada primaria e espalhada com pincel de cerdas curtas, devido a sua baixa viscosidade permite melhor aplicação e manuseio mesmo com a adição dos reforços. Figura 5.2: Aplicação da resina secundária no chassi e semieixo
5.3 ENCHIMENTO DO MOLDE
A camada de enchimento do molde é uma parte de extrema importância, pois os materiais empregados nela é quem vai determinar a sua resistência mecânica, ou seja, o quanto o molde suportara de pressão. Para o enchimento do molde foi utilizado a resina “M”, o endurecedor HY 956, o material para reforço foi o quartzo na seguinte proporção: MATERIAL PCR QUANTIDADE RESINA “M” 100 1250 gramas ENDURECEDOR HY 956 20 250 gramas QUARTZO 1300 18.00 quilos Tabela 5.3: proporções da mistura no enchimento do molde O quartzo juntamente com a resina “M”, confere ao molde boa resistência mecânica quando utilizado nas devidas proporções. A resina foi misturada no endurecedor e derramada sob o quartzo em uma bancada para fazer uma perfeita mistura entre as partes, logo em seguida foi adicionada gradativamente com o auxilio de um copo no molde sob a resina secundária até preencher toda a área do molde conforme as figuras abaixo:
Detalhe da massa d modelar aplicada nos furos dos modelos. Detalhe da linha de fechamento. Figura 5.4: moldes desmontados com os modelos inseridos. Na figura anterior podemos observar o detalhe da linha de fechamento do molde que foi formada pela base confeccionada em “PU” que deve ser removida nesta etapa da desmontagem, pois a linha já esta definida no molde. Podemos observar também na fira anterior o detalhe da massa de modelar que foi inserida nos furos do eixo dianteiro e também no semieixo para que pudéssemos criar furos na peça a ser produzida. As laterais do molde recebeu acabamento superficial com lixa para a retirada de rebarbas que se formou na junção entre as placas de MDF.
6.CONTRUÇÃO DA SEGUNDA PARTE DO MOLDE (MACHO)
Para a construção da segunda base do molde, utilizamos como base o molde que já esta pronta. A base que já estava pronta foi devidamente limpa para que pudéssemos colar as chapas de MDF para construir as paredes da segunda parte do molde. Nesta etapa a massa de modelar alojada nos furos deve ser removida para a inserção dos pinos de aço que vão atuar como um postiço para reproduzir o furo na peça final. As figuras 6 e 6.1 mostram as placas de MDF já fixadas nos moldes e também o pino de aço já inserido no furo do eixo e agora podemos iniciar o processo de aplicação das resinas. Figura 6: Chapas de MDF já coladas e pinos inseridos nos furos dos moldes Figura 6.1: Molde do semieixo.
