Simulação do processo de sopro de garrafas de poli(tereftalato de etileno) a partir de pré-formas...

Título: Simulação do processo de sopro de garrafas de poli(tereftalato de etileno) a partir de pré-formas disponíveis através do método de elementos finitos
Autor: Carlos Alberto Silva de Miranda
Orientador: Prof. Jairo José Drummond Câmara
Co-orientador: Prof. Claudio Gouvêa dos Santos
Data: Junho de 2011
Resumo:
Estudo do sopro de garrafas de poli(tereftalato de etileno) através do processo de injeção esopro, utilizando softwares de modelamento e simulações e a análise pelo método deelementos finitos, visando a uma melhor adequação do projeto de frascos desse material e aredução de peso. O estudo foi conduzido a partir de pré-formas existentes e com foco noprocesso de dimensionamento dos frascos, abordagem cuja bibliografia disponível é escassaou mesmo inexistente. Para tanto, foi executado extenso levantamento bibliográfico dosfatores limitadores, relacionados às proporções pré-forma/garrafa e critérios de qualidadeaplicáveis ao processo de design, bem como o levantamento e o delineamento das variáveisde processo a serem consideradas no dimensionamento de garrafas e frascos de PET obtidosatravés desta tecnologia. Foi executado o projeto de um frasco, considerando os limitesestabelecidos e a redução de peso, considerando a seleção de matéria-prima disponível nomercado regional. Foram aplicados e validados softwares de modelação paramétrica e análisevia método de elementos finitos, os quais possibilitaram a simulação do processo de sopro apartir das entradas de dados referentes às variáveis de processo indicadas na pesquisabibliográfica. Utilizando essa abordagem, foram feitas simulações do processo de sopro e dassolicitações mecânicas relacionadas à aplicação, com a finalidade de avaliar a eficiência dodesign das embalagens e permitir um dimensionamento correto e eficiente dos frascos. Osdados obtidos nas simulações foram verificados através da fabricação de protótipos,utilizando o mesmo material, pré-forma e dados de processo considerados no ambientevirtual. Os impactos econômicos, culturais e sociais dessa possível redução são discutidos,tendo em vista o papel dos empreendimentos industriais de pequeno porte, os quais poderãose beneficiar dos resultados deste estudo. Os resultados obtidos indicam a viabilidade de seproduzir frascos de 500 mL destinados a bebidas carbonatadas a partir de pré-formas de 18gramas, com redução de até 21% do peso das embalagens, mantendo-se o padrão de gargalode 28 mm.

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