Modelagem de câmara de ar

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

O presente trabalho tem como objetivo a modelagem matemática; simulação e análise do processo de fabricação de câmaras de ar; para bicicletas e motocicletas.

A câmara de ar; é uma boia de borracha com determinado diâmetro variável, conforme a espessura específica de cada modelo; que é determinada pelo tamanho do corte.

O processo de confecção; se inicia com a introdução de alguns produtos químicos (borracha sintética; borracha natural; negro-de-fumo (fuligem) e compostos de óleos); no banbury, ou misturador de borracha)

  extrusora que possui uma rosca interna para realizar a dosagem de polímeros granulados que com aquecimento do canhão, se derreterão e sai em formato de tubo único.

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Nesta etapa, o tubo de borracha, segue por uma pequena esteira, onde é destinada para a cuba, que possui a função de resfriar a alta temperatura presente; devido ao processo de extrusão.

Depois de resfriado, segue por outra esteira, onde é realizado o processo de corte. Nesta outra máquina, existe uma faca internamente, que é acionada por um dos três sensores ópticos presentes. Eles que decidem o tamanho do corte do tubo.

Após o corte, segue novamente por uma outra esteira, que a direciona para o processo de furação e colocação do bico de enchimento,

A temperatura do canhão é ajustada conforme o tipo de polímero que será injetado, como por exemplos o polipropileno, polietileno, poliestireno, PVC, ABS entre outros.

O polipropileno (PP) consiste num polímero de fácil moldagem, este material é derretido a uma temperatura aproximada de 200 a 250 graus Celsius, ficando em bombonas ao lado da máquina; o polipropileno é sugado por um aparelho denominado bomba a vácuo, que o transporta até um grande funil. Neste funil o polipropileno vai sendo derretido de acordo com cada ciclo de injeção.

A injeção do plástico envolve um espaço de tempo relativamente muito curto, para evitar o resfriamos inadequados do bico de injeção. O plástico é misturado juntamente com os corantes num campo denominado canhão térmico, sendo misturado formando uma pasta homogênea que tende mais ao estado líquido. Com a ajuda da rosca plastificadora este plástico derretido é empurrado violentamente para dentro do molde, num ciclo determinado de produção. Cada ciclo envolve o fechamento do molde, injeção, recalque, resfriamento da peça já pronta, abertura e extração num intervalo de mais ou menos 20 segundos. A injeção de cada peça varia entre 3 ou 5 milésimos de segundo, considerado a operação mais curta dentro do ciclo de injeção.

Polímeros são macromoléculas formadas a partir de unidades estruturais menores (os monómeros). Os monômeros são moléculas de baixa massa molecular os quais, a partir das reações de polimerização, vêm a gerar na macromolécula polimérica. (Fonte: Wikipédia)

Figura 1 – Composição do canhão térmico na injetora

Fonte: Tudo sobre plásticos

http://www.tudosobreplasticos.com/processo/injecao.asp

Segundo OGATA (2000), em muitos casos o projeto de um sistema de controle se desenvolve de uma maneira tal que o projetista inicia o procedimento do projeto conhecendo as especificações ou índice de desempenho, a dinâmica da planta fornecida e a dinâmica dos componentes: este último envolve parâmetros do projeto.

Ressalta-se que o modelo escolhido será uma representação perto da realidade, por isso que a simulação se faz necessário para que através dos resultados possamos avaliar se o projeto atenderá as expectativas antes de se tornar real, isso fará com que se as alterações no modelo para ajustar o projeto.

Para o desenvolvimento do modelo, adota-se algumas condições que são importantes para na aplicação das equações diferenciais:

* Temperatura de entrada com valor constante;

* Não há perdas térmicas;