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Publicação
Estudos de optimização energética e de controlo da qualidade do processo de moldação de injecção de plásticos
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Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
Esta dissertação, para obter o grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica foi realizada no âmbito de um estágio curricular na unidade de produção da empresa Promoplás Lda, na zona industrial da Marinha Grande.
Actualmente as empresas procuram cada vez mais formas de incrementar a sua vantagem competitiva para fazer face à competitividade do mercado. Essa vantagem competitiva começa por vezes pela própria organização da empresa assim como pela optimização dos seus processos.
Este trabalho tem os seguintes objectivos: optimização do processo de arrefecimento de água utilizada na unidade fabril para proceder ao arrefecimento dos moldes, possibilitando uma poupança energética e diminuindo a percentagem de rejeição devido a oscilações na temperatura de arrefecimento; estudar a possibilidade de substituir 2 máquinas hidráulicas por máquinas eléctricas; revisão do plano de controlo da qualidade de modo a diminuir a percentagem de rejeição de produto final não conforme.
Para realizar o estudo de optimização energética do circuito de água de arrefecimento foram monitorizadas as temperaturas ao longo do circuito no final do verão e no início do inverno. Optou-se por isolar os tanques de água fria e de água quente, tendo-se obtido uma poupança mensal na ordem dos 300 euros. Além, desta poupança verificou-se uma maior estabilidade da temperatura de água de refrigeração à entrada das máquinas o que levou a uma diminuição dos problemas relacionados com a refrigeração do molde.
O estudo de substituição das máquinas hidráulicas por máquinas novas revelou que é mais vantajoso adquirir máquinas eléctricas. Como os custos de energia eléctrica de uma máquina de injecção eléctrica são 6 vezes menores que os de uma máquina hidráulica, tanto o VAL como a TIR e como o payback indicam que é vantajosa a opção eléctrica apesar de estas terem custos de investimento superiores.
Para elaborar as propostas de revisão do plano de controlo da qualidade fez-se um estudo detalhado sobre os principais defeitos associados à matéria-prima, aos parâmetros de injecção, à refrigeração do molde, ao modo como é feito o controlo do processo de produção e ao processo de controlo da qualidade do produto acabado. Como conclusão deste estudo foi sugerida a classificação da matéria-prima, do molde e da peça de acordo com a probabilidade esperada de ocorrência de falha no processo de produção. Propõe-se que esta classificação condicione a maneira como é feito o controlo do processo de produção e do processo de controlo da qualidade do produto final, sendo sugerido que a amostragem, o controlo da dimensionalidade da peça, o controlo do peso, o controlo visual de defeitos seja mais rigoroso no caso de situações conjuntas onde a probabilidade de falha seja maior. É sugerida uma classificação em 3 grupos de probabilidade conjunta, correspondentes a graus elevado, médio e baixo de ocorrência de falha. Foi estudada a substituição de ABS por polipropileno de baixo índice de fluidez. Após um ensaio de injecção de 200 peças conclui-se que a poliolefina é mais vantajosa porque as peças apresentam maior resistência ao impacto, há uma poupança energética de 5% porque o ABS necessita de pré-tratamento, e há um ganho de 35% na margem porque a poliolefina é mais barata.
Descrição
Palavras-chave
Injecção poliolefinas poupança energética controlo optimização energética qualidade