Injeção multimaterial com compósitos de cortiça

Abstract

O crescente interesse em novos materiais derivados de recursos renováveis originou a exploração de diversos materiais, entre os quais a cortiça, que até então era conhecida pela sua aplicação maioritariamente para a produção de rolhas. Do processamento da cortiça são gerados cerca de 30% de resíduos, também denominados subprodutos da cortiça, cuja granulometria não permite as aplicações típicas. Esses subprodutos eram geralmente queimados ou depositados em aterros sanitários, porém devido a trabalhos de investigação relativamente recentes, foi possível fazer o reaproveitamento de forma mais eficiente desses mesmos subprodutos através do desenvolvimento de novas aplicações. Entre as várias aplicações encontradas para valorizar os resíduos industriais do processamento da cortiça surgem os compósitos polímero-cortiça (CPC) que são um dos campos promissores da evolução da cortiça. A presente tese pretende estudar a implementação de técnicas e materiais inovadores para produzir uma peça cover de uma máquina de café existente no mercado. Com isso pretende-se adicionar valor acrescentado no produto através da conjugação de soluções não convencionais de injeção, como a injeção multimaterial e a injeção sobre películas decorativas, com o uso de materiais inovadores (compósitos de polímero-cortiça). Inicialmente foram selecionados os materiais a estudar (ABS, CPC, EVA e LDPE) e foi desenvolvido um molde de injeção bi-material com capacidade também para injetar sobre películas decorativas. Após isso, realizaram-se ensaios de caracterização térmica para caracterizar os materiais e injetaram-se peças nos materiais selecionados. O estudo prosseguiu com a caracterização dos resultados obtidos através de ensaios de caracterização morfológica e mecânica. No fim foi possível concluir que algumas soluções do molde não funcionaram conforme previsto e que a injeção de CPC não traduziu até ao momento vantagens na sua utilização.

The growing interest in new materials derived from renewable resources led to the exploration of various materials, including cork, which until then was known for its application mainly for the production of corks. The cork processing produces about 30% of waste, also called cork byproducts, whose granulometry does not allow typical applications. These by-products were generally burnt or landfilled, but relatively recent research has made it possible to more efficiently reuse these by-products through the development of new applications. Among the various applications found to valorize the industrial residues of cork processing come the polymer-cork composites (CPC) that are one of the promising fields of cork evolution. This thesis aims to study the implementation of innovative techniques and materials to produce a cover piece of a coffee machine on the market. This is intended to add added value to the product through the combination of non-conventional injection solutions, such as multi-material injection and injection onto decorative films, using innovative materials (polymer-cork composites). Initially the materials to be studied were selected (ABS, CPC, EVA and LDPE) and a bi-material injection mold was also developed with the ability to inject on decorative films. After that, thermal characterization tests were carried out to characterize the materials and parts were injected into the selected materials. The study proceeded with the characterization of the results obtained through morphological and mechanical characterization tests. In the end, it was possible to conclude that some solutions of the mold did not work as expected and that the CPC injection has not translated to the moment advantages in its use.