Rotomoldagem Trabalho

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ESCOLA SENAI MARIO AMATO

Faculdade SENAI de Tecnologia Ambiental

Materiais poliméricos

São Bernardo do Campo – SP

2011



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



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

131



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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

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