MATERIAIS USADOS NA CONCEPÇÃO DE UM AUTOMOVÉL

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1 MATERIAIS USADOS NA CONCEPÇÃO DE UM AUTOMOVÉL Que materiais poliméricos são utilizados e quais os respectivos componentes? Projecto FEUP 2010/2011 Grupo MMM505 Docente: Prof. José Ferreira Duarte Monitor: André Lhamas

2 Índice

3 Introdução Geral Neste trabalho pretende-se abordar o tema de uma forma mais geral falando das estruturas dos polímeros até à sua aplicação. Hoje em dia, é de conhecimento geral, que os plásticos têm cada vez mais importância na nossa sociedade. Neste trabalho iremos falar desses materiais (poliméricos), mais vulgarmente designados por plásticos, mas numa vertente muito específica.

4 Introdução Geral Quando falamos de peças que constituem os automóveis pensamos, regra geral, que o material principal é o metal. A verdade é que os plásticos têm vindo a substituir o metal em algumas peças, e mostram-se cada vez mais como uma aposta de futuro. A verdade é que a indústria dos materiais poliméricos tem vindo a crescer a um ritmo alucinante com diversas variantes.

5 Introdução aos Polímeros Uma das principais e mais importantes características dos polímeros são as mecânicas. Desta forma, Os polímeros podem dividir-se em termoplásticos, termorrígidos e elastómeros (borrachas).

6 Termoplásticos O Termoplástico é um dos tipos de plásticos mais comuns. Pode ser fundido diversas vezes, tornando a sua reciclagem possível, característica vantajosa da sua utilização. PC - Policarbonato Aplicações: Cd s, garrafas, recipientes para filtros, componentes de interiores de aviões, divisórias, vitrines, etc.

7 Termorrígidos (Termofixos) Esta variante dos polímeros tem como principal característica rigidez e fragilidade. Uma vez acabados, não se voltam a fundir. O aquecimento do polímero acabado aumenta a decomposição do material, tornando sua reciclagem complicada. Baquelite Aplicações: Usada em tomadas, telefones, etc..

8 Elastómeros (Borrachas) Classe intermediária entre os termoplásticos e os termorrígidos: não são passíveis de ser fundidos, mas apresentam alta elasticidade, não sendo rígidos. A reciclagem é complicada pela incapacidade de fusão. Elastómeros (borrachas) Aplicações: pneus, câmaras de ar, vedações, mangueiras de borracha.

9 Processo de transformação dos polímeros Na indústria dos polímeros existem processos de transformação que permitem que estes dêem origem a peças para serem utilizadas em diversas aplicações. São muitos os processos, mas os que mais se destacam e mais importância ganham são : Moldagem por Extrusão Moldagem por Injecção Moldagem por Sopro

10 Moldagem por Extrusão Uma extrusora consiste essencialmente num cilindro em que no interior gira um parafuso de arquimedes (rosca sem fim), que promove o transporte do material plástico. Este é progressivamente aquecido, plastificado e comprimido. O perfil contínuo que sai da matriz, parcialmente amolecido, é submetido a um resfriamento numa banheira com água. Depois é picotado, para obtenção do grão ou pellet

11 Moldagem por sopro A moldagem por sopro permite a confecção de peças oca. O processo consiste na expansão de um préformado aquecido de material plástico, sob acção de ar comprimido, no interior de um molde bipartido. Em contacto com o molde, o material resfria e endurece, permitindo a abertura da ferramenta e a remoção do artefacto.

12 Moldagem por injecção A moldagem por injecção é o processo mais comum de moldagem de plásticos. Consiste na introdução de uma composição moldável fundida num molde fechado, frio ou pouco aquecido, por intermédio de pressão, fornecida por um êmbolo. O material preenche as cavidades do molde e o artefacto é posteriormente extraído.

13 Materiais poliméricos utilizados num automóvel Os automóveis têm inúmeras peças poliméricas, como tal vamos apenas abordar alguns tipos de polímeros usados : -Polietileno de alta densidade (HDPE) -Polipropileno (PP) -Policarbonato (PC) -Poliuretano (PU) -Policloreto de Vinila (PVC)

14 Polietileno de alta densidade (HDPE) Quimicamente é o plástico mais simples e também é o polímero mais comum e barato. Como é resistente ao calor e tem uma baixa permeabilidade é utilizado na produção da caixa de triângulo de reserva, do reservatório da água do párabrisas, no sistema de distribuição de combustível e no próprio tanque de combustível. Assento de bebé para automóvel em HDPE

15 Polipropileno (PP) Plástico derivado do propeno e é facilmente reciclável. Tem boa resistência a riscos, boa durabilidade, flexibilidade e também é barato. As peças que podemos encontrar num automóvel com este polímero são imensas, sendo provavélmente o polímero mais usado. Policarbonato (PC)) Altifalante para automóvel em polipropileno Este polímero é termoelástico e é bastante semelhante ao vidro, tem grande resistência ao impacto, boa estabilidade, resistente à chama, capacidade de reflectir a luz e estável em relação às radiações ultravioleta. Automóvel com tejadilho em policarbonato em vez do vidro

16 Poliuretano (PU) É conhecido por ter um grande isolamento, resistência a abrasão, absorve energia com facilidade e também tem uma fácil processabilidade. É utilizado por exemplo nos pára-choques. Rodas em poliuretano Policloreto de Vinila (PVC) Este polímero é conhecido por ser utilizado, por exemplo, devido à sua alta resistência a chamas e flexibilidade de processamento, é utilizado nos filtros de ar e de óleo, em painéis e interiores, e fios eléctricos Tapete para automóveis em PVC

17 Vantagens Redução da massa Aumento da segurança Redução de custos Redução do tempo de produção Menores investimentos na construção dos mesmos Possibilidade de designs mais modernos Formatos mais complexos Redução de emissões de CO2 Aumento do conforto

18 Desvantagens Deterioração por acção térmica e ambiental Facilidade de manchas permanentes Deformação permanente elevada Baixa resistência ao impacto Dificuldade de adesão de película de tinta Inflamabilidade Baixa estabilidade dimensional

19 Visita de Estudo (Simolde) Desde o primeiro momento que nos foi atribuído este trabalho nós pensámos fazer uma visita de estudo,no entanto, estávamos sem muitas ideias Na segunda reunião, o nosso supervisor, professor José Duarte do departamento de Engenharia Mecânica, nos deu a ideia de irmos visitar a empresa Simoldes, sedeada em Oliveira de Azeméis. Depois de várias tentativas de contactar os escritórios da Simoldes finalmente conseguimos que alguém nos atendesse! No entanto, pareceu que a empresa não tinha muita vontade em nos receber e por isso obtivemos uma resposta negativa da parte da Simoldes

20 Reciclagem Alguns polímeros, como termofixos e borrachas, não podem ser reciclados de forma directa, pois não existe uma forma de voltar a fundi-los e polimeriza-los. Na maioria das vezes a reciclagem de termoplásticos não é economicamente viável devido ao seu baixo preço e baixa densidade. Somente plásticos consumidos em massa, como o PE e PET, apresentam bom potencial económico. Quando a reciclagem não é possível a alternativa é queimar os plásticos, transformando-os em energia.

21 Conclusão A equipa MMM-505 tinha como objectivo fazer uma visita a uma linha de campo, porém tivemos uma resposta negativa e não tentámos outra empresa porque não era tarefa fácil coordenar os horários de todos os elementos do grupo. Constatámos ao longo do tempo de pesquisa que existe um número interminável de constituintes poliméricos nos automóveis, pelo que por esse mesmo motivo não podemos referi-los a todos. Podemos afirmar que a presença de materiais poliméricos nos mais variados sectores de um automóvel é importante pois permite toda uma vasta panóplia de vantagens em detrimento de um baixo numero de desvantagens da sua não utilização.

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