Estudo do efeito das condições de processamento da moldação por injeção e da soldadura por laser de transmissão usando polímeros com fibras de vidro

Abstract

Este trabalho apresenta o estudo da influência das condições de processamento da moldação por injeção e da soldadura por laser de transmissão usando um material com fibra de vidro. Para a soldadura por laser são necessárias duas peças, uma peça transparente à radiação e uma opaca. O material usado para ambas foi o mesmo, a poliamida 66, mas possuem diferentes percentagens de fibras de vidro. Para retirar conclusões a metodologia usada foi: primeiramente injetar placas com diferentes espessuras e com diferentes condições de processamento, para posteriormente caracterizar termicamente e microestruturalmente. Com os resultados da injeção selecionaram-se as peças com maior transmitância, e foram estas as usadas para a soldadura. Na soldadura por laser estuda-se a influência das condições de processamento e faz-se a caracterização mecânica e física das peças. Recorre-se a um software de inteligência artificial baseado em exploração de dados para estabelecer uma relação entre todos os dados envolvidos no processo, tanto de moldação por injeção como de soldadura por laser. O resultado na injeção indica que as variáveis que têm mais influência na transmitância e na cristalinidade são a espessura e a 2ª pressão. Na soldadura, o resultado mostra que as variáveis que têm mais influência na força máxima são a espessura total do conjunto, o diâmetro do laser e o número de passagens na mesma peça. Após a realização deste trabalho e a obtenção dos resultados concluiu-se que as condições do laser têm mais influência do que a moldação por injeção. A força máxima mais alta foi atingida para um diâmetro de 1mm, uma espessura total de 5,5mm e uma dupla passagem do laser na peça.

This one work presents the study of the influence of processing conditions in injection moulding and transmission laser welding using a glass fibre material. As laser welding requires two pieces, a piece transparent to radiation and an opaque piece. The material used for both was the same, polyamide 66, but they have different percentages of glass fibres. To draw conclusions the methodology used was: firstly inject plates with different thicknesses and with different processing conditions, to later characterize thermally and microstructurally. With the results of the injection the parts with the highest transmittance were selected and these were used for welding. In laser welding the influence of the processing conditions is studied and the mechanical and physical characterization of the parts is carried out. Artificial intelligence software based on data exploration is used to establish a relationship between all the data involved in the process, both injection moulding and laser welding. The injection results indicates that the variables that have the most influence on transmittance and crystallinity are the thickness and 2ª pressure. In welding, the result shows that the variables that have the most influence on maximum force are the total thickness of the assembly, the laser diameter and number of passes on the same part. After carrying out this work and obtaining the results, it was concluded that laser conditions have more influence than injection moulding. The highest maximum force was reached for a diameter of 1mm, a total thickness of 5,5mm and a double pass of the laser on the part.