SOFTWARE 57 Nesta contribuição será demonstrado que o processo de produção está a influenciar significativamente as propriedades mecânicas da peça final. Será mostrada uma estratégia experimental para caracterizar a ligação entre o processo de produção e as propriedades finais. Além disso, será apresentada uma nova abordagem para modelar as propriedades mecânicas da peça final com base numa simulação do processo de produção. MEDIDAS O objetivo das medições é caracterizar a influência do processo de produção sobre as propriedades mecânicas da peça final em condições padrão. Por conseguinte, as amostras são produzidas com diferentes graus de cura e a temperaturas constantes distintas. Um molde de compressão é aquecido até à temperatura desejada e uma peça, ou seja, uma área interior: Ø70mm por 6,3mm de espessura, área exterior: Ø200mm por 2mm de espessura, é fabricado (ver Figura 1). O tempo de cura necessário para atingir o grau de cura desejado é estimado a partir de experiências anteriores com equipamento de análise nos processos de borracha. A fim de parar a cura o mais rapidamente possível, a peça é rapidamente arrefecida em água gelada. Este procedimento é repetido três vezes para cada grau de cura e temperatura desejados. Finalmente, no centro da peça, a rigidez dinâmica foi analisada com uma análise mecânica dinâmica não destrutiva em modo de compressão para temperaturas de produção constantes 140°C, 150°C, 160°C, e 170°C. Diferentes intervalos de tempo para a regulação da água gelada levam aos diferentes valores do grau de cura 24%, 43%, 62%, 80% e 99% (ver Figura 2 e Figura 3). Pode observar-se que, com o aumento do grau de cura, a rigidez dinâmica também aumenta. Com o aumento da temperatura de produção, a rigidez dinâmica diminui. É de notar que a influência do grau de cura e a temperatura de produção são quase igualmente significativas. Uma peça curada até um grau de cura de 70% e uma temperatura de cura de 140°C tem a mesma rigidez dinâmica que uma peça curada até 90% a 170°C. Isto implica que a história da cura e o estado atual da cura são igualmente importantes. MODELAÇÃO NUMÉRICA Na peça, as temperaturas evoluem localmente, pelo que a hipótese de temperaturas constantes não é válida durante um processo de produção. A temperatura não é uma grandeza adequada para reproduzir a rigidez dinâmica. No entanto, uma temperatura mais elevada resulta numa reação de cura mais rápida. Assim, a velocidade média de cura ⟨ċ⟩ é introduzida1 onde ċ é a velocidade de cura atual. A restrição a um grau de cura máximo e mínimo assegura que apenas a reação de cura é tida em conta. O tempo antes e depois da actual reação de cura é descartado no cálculo. A velocidade média de cura captura a taxa dependente da temperatura de cura Figura 3: Rigidez dinâmica sobre o grau de cura e temperatura de produção, composto SBR. Figura 2: Máquina de ensaio Instron E3000 equipada com um selo de ensaio personalizado para realizar análises mecânicas dinâmicas não destrutivas emmodo de compressão. foi analisada com uma análise mecânica dinâmica não destrutiva em modo de compressão para temperaturas de produção constantes 140°C, 150°C, 160°C, e 170°C. Diferentes intervalos de tempo pa regulação da água gelada levam aos diferentes valores do grau de cura 24%, 43%, 62%, 80% e 99% (ver Figura 2 e Figura 3). Figura 2: Máquina de ensaio Instron E3000 equipada com um selo de ensaio personalizado para realizar análises mec dinâmicas não destrutivas em modo de compressão Figura 3: Rigi ez dinâmica sobre o grau de cura e temperatura de produção, composto SBR Pode-se observar que com o aumento do gra d cura a rigidez di âmica aumenta. Com o aumen temperatura de produção, a rigidez dinâmica diminui. É de notar que a influência do grau de cur temperatura de produção são quase igualmente significativas. Uma peça curada até um grau de cu 70% e uma temperatura de cura de 140°C tem a mesma rigidez dinâmica que uma peça curada até 9 170°C. Isto implica que a históri da cura e o estado actual da cura são igualmente importa Modelação numérica Na peça, as temperaturas evoluem localmente, pelo que a hipótese de temperaturas constantes n válida durante um processo de produção. A temperatura não é uma grandeza adequada para reprod
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