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https://hdl.handle.net/1822/54878
Título: | Avaliação do uso de transdutores de pressão piezoelétricos em extrusão |
Autor(es): | Costa, Sónia Daniela Pereira da |
Orientador(es): | Covas, J. A. Teixeira, Paulo Francisco |
Palavras-chave: | Transdutores piezoelétricos Transdutores convencionais Extrusão Fieira de fenda Reologia Piezoelectric transducers Conventional transducers Extrusion Slit die Rheology |
Data: | 2017 |
Resumo(s): | A monitorização da pressão durante a extrusão de polímeros permite verificar a estabilidade do
processo, proporcionar dados para investigação e desenvolvimento e assegurar a segurança dos
operadores e dos equipamentos. Contudo, a maioria dos sensores utilizados na monitorização da pressão
de fundidos possuem elevadas dimensões, pelo que é por vezes difícil montá-los nas posições mais
relevantes do equipamento.
Os transdutores piezoelétricos têm reduzida dimensão e resposta rápida, mas são geralmente
utilizados apenas em moldação por injeção, porque considera que o sinal de pressão obtido tem precisão
instantânea. Apesar disso, este tipo de sensores tem vindo a ser recentemente utilizado em reometria
capilar, desde que o sinal de pressão seja devidamente corrigido.
Deste modo, pretende-se avaliar a viabilidade do uso de transdutores piezoelétricos no processo
de extrusão de polímeros. Para o efeito, utilizou-se uma fieira de fenda modular, contendo transdutores
piezoelétricos e transdutores de pressão convencionais nas mesmas posições axiais, mas opostos entre
si, permitindo uma comparação direta entre os valores de pressão adquiridos e, eventualmente, um
método de calibração dos sensores piezoelétricos tendo como referência os valores obtidos pelos
transdutores convencionais.
Os resultados confirmam que os transdutores de pressão piezoelétricos podem ser utilizados na
monitorização do processo de extrusão e na caracterização reológica de materiais. No entanto é
fundamental ter-se em consideração a correção do drift, efeito inerente aos transdutores piezoelétricos
que consiste num deslocamento linear do sinal que inicia no ponto zero e aumenta ao longo do tempo
no modo de medição, bem como muito cuidado na montagem do set-up experimental, nomeadamente
minimizar o ruído experimental e a interferência entre os sinais. Pressure monitoring during polymer extrusion allows to verify the process stability, to provide data for research and development, and to ensure the operators and equipment safety. However, most of the sensors used in the melt pressure monitoring present large dimensions, which makes difficult their positioning in some relevant positions of the equipment. The piezoelectric transducers have reduced dimensions and fast response capacity, however they are usually used only in injection molding because it considers that the obtained signal of pressure has instantaneous accuracy. Besides that, this kind of sensors has been being used in capillary rheometry, however the pressure signal needs to be properly corrected. Thus, it is intended to evaluate the feasibility of using piezoelectric transducers in the polymer extrusion process. For this purpose, a modular slit die containing piezoelectric transducers and conventional pressure transducers, in the same axial positions but opposite each other, was used allowing a direct comparison between the acquired pressure values and, eventually, a calibration method of the piezoelectric sensors taking into account values obtained by conventional transducers. The results confirm that piezoelectric pressure transducers can be used in the extrusion process monitoring, and for materials rheological characterization. However, it is essential to take into account the drift correction, an inherent effect of the piezoelectric transducers, which consists of a linear displacement of the signal that starts at the zero point and increases over time in the measurement mode, as well as being very carefully in the experimental set-up assembly, namely to minimize the experimental noise and interferences between signals. |
Tipo: | Dissertação de mestrado |
Descrição: | Dissertação de mestrado em Engenharia de Polímeros |
URI: | https://hdl.handle.net/1822/54878 |
Acesso: | Acesso aberto |
Aparece nas coleções: | BUM - Dissertações de Mestrado DEP - Dissertações de Mestrado |
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Ficheiro | Descrição | Tamanho | Formato | |
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