Análise numérica de tensões induzidas pelo escoamento não isotérmico de um polímero no preenchimento de cavidades de paredes finas

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Oliveira, Joao Antonio Pinto de
• Orientador(a): Cardozo, Nilo Sérgio Medeiros
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Moldagem por injeção; Simulação numérica; Tensão residual; Polímeros
• Palavras-chave em Inglês: Polymer injection molding; Thin wall; Flow induced stresses; Viscoelastic flow; Leonov model; OpenFOAM; ViscoelasticInterFoam
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/75762

O processo de moldagem por injeção de peças de paredes finas apresenta diferenças significativas em relação a processos convencionais de moldagem por injeção de termoplásticos. Processos de paredes finas são caracterizados pelo preenchimento de cavidades com espessuras inferiores a 1 mm utilizando velocidades de preenchimento elevadas. Estes dois fatores afetam o desenvolvimento de tensões induzidas pelo escoamento durante o preenchimento da cavidade, sendo que não foram encontrados na literatura estudos de determinação de tensões induzidas pelo escoamento em cavidades de paredes finas. Neste trabalho são apresentados resultados de determinação de tensões induzidas pelo escoamento em cavidades de paredes finas em comparação com resultados de simulação com cavidades características de processos convencionais. Para o cálculo das tensões induzidas pelo escoamento foi utilizado o modelo incompressível de Leonov. Para isso foi desenvolvida uma metodologia numérica para tratar problemas não isotérmicos utilizando o pacote CFD OpenFOAM. Foi utilizada a abordagem não acoplada, ou seja, o comportamento viscoelástico não é considerado na obtenção dos campos de velocidade, pressão e temperatura. Esta metodologia foi utilizada na simulação do preenchimento de cavidades bidimensionais. Os resultados indicaram que as tensões são influenciadas fortemente pela espessura da cavidade enquanto a velocidade de escoamento causou pequena variação das tensões induzidas pelo escoamento. Este trabalho mostrou que as tensões induzidas pelo escoamento não podem ser desconsideradas na produção de peças moldadas por injeção pelo processo de paredes finas.