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1 Confecção de Protótipos de caixas de medidores de Energia Elétrica utilizando compósitos de resinas termoplásticas com Fibras Naturais
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Confecção de Protótipos de caixas de medidores de Energia Elétrica utilizando compósitos de resinas termoplásticas com Fibras Naturais
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Introdução
Caixas de medição e disjunção: confeccionadas em Noryl/policarbonato.
Proposta: polipropileno com fibras de sisal ou coco.
Vantagens sociais e econômicas:
• Fibras de coco e sisal: fontes renováveis e biodegradáveis;• Incentivo à regionalização de produtos nacionais - caráter
socioambiental – Bahia: maior produtor nacionalBahia: maior produtor nacional;• Menor irritabilidade para pele e sistema respiratório =
menor insalubridade ambiental;• Redução próxima de 70% no custo final da matéria-prima;
Vantagens técnicas• Redução em 50% na densidade das fibras; • ↓ abrasividade = ↓ desgaste de máquinas = ↓ consumo de
energia de processamento.
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Objetivos
Desenvolver novas aplicações para fibra de coco e sisal na fabricação de caixas de medição e disjunção para o padrão de entrada de energia elétrica das unidades consumidoras;
Identificar sistema adequado para a mistura das fibras;
Produzir e caracterizar suas propriedades elétricas, mecânicas e químicas;
Fabricar o protótipo;
Capacitar novos fornecedores de acessórios utilizados em redes de distribuição de energia;
Disponibilizar metodologias para homologação do produto desenvolvido.
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Desenvolvimento
Processamento das fibrasProcessamento das fibras
Moinho de facas
PeneiraFibras longasFibras picadas
3-10 mm
Estufa70 °C, 24 h
Componentes (parciais)
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Desenvolvimento
Processamento dos compósitosProcessamento dos compósitos
Componentes (parciais)
Extrusora dupla rosca
Fibra + talco
Material extrudado e granulado
Máquina injetora
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Desenvolvimento
Ensaios realizados:Ensaios realizados:
Inflamabilidade: UL-94, queima vertical
Impacto
Tração e flexão
Estabilidade térmica
Intemperismo
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Resultados
InflamabilidadeInflamabilidade
Classificação V-0
Estabilidade térmicaEstabilidade térmica
Não foram observados defeitos visíveis na superfície das caixas e a ocorrência de empenamento.
Intemperismo aceleradoIntemperismo acelerado
Após 1000 h de exposição, não houve perda de brilho, esfarelamento ou outro sinal de degradação.
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Resultados
Ensaios no produto – valores representativosEnsaios no produto – valores representativos
Propriedade mecânica Fibra de sisal Fibra de cocoResistência à tração ( MPa) 17 ± 2 15 ± 6
Elongação máxima ( %) 2 ± 1 2 ± 1Módulo de elasticidade (GPa) 1,3 ± 0,5 1,0 ± 0,5
Tensão de ruptura (MPa) 46 ± 1 38 ± 1Módulo de elasticidade (GPa) 1,9 ± 0,1 1,5 ± 0,1
% em massa de talco
Resistência ao impacto (J/m)
Fibra de sisal Fibra de coco
0 41 ± 3 36 ± 15 48 ± 4 38 ± 415 32 ± 1 39 ± 5Teste de impacto com martelo – IEC 60068-2-75Teste de impacto com martelo – IEC 60068-2-75
Não resistiu
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Conclusões
Foram produzidos protótipos de caixas de medição e de disjunção para o padrão de entrada de energia elétrica da unidade consumidora com as suas respectivas tampas, a partir de compósitos PP/fibra de sisal e PP/fibra de coco, contendo RC não halogenado em proporção de 25% em peso, em extrusora dupla rosca.
O resultado encontra-se sob proposta de proteção intelectual sob o título “Material compósito para a injeção de componentes e artefatos em geral”, no I.N.P.I., depósito de Pedido de Patente, PRT 221002941037 de 18/10/2010.
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Propriedades Polipropileno F. coco F. sisal F. vidro
Densidade (g/cm3) 0,9 1,3 1,4 2,6
Res. tração (MPa) 30-40 100-150 400-700 3500-4000
Mód. tração (GPa) 1-2 5-6 9-20 70
Def. máx. (%) 100-600 20-40 4-9 5
Diâmetro (µm) -- 100-800 50-300 10-20
Propriedades dos componentes: valores típicos
Anexo
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Anexo
MateriaisMateriais
Material Fornecedor Especificação/Característica
Fibra de sisal Comércio varejista Sisal usado p/ forro de gesso
Fibra de coco Produtor Fardo
Polipropileno Brasken H 201 (MFI = 20)
Polipropileno Brasken CP 284R (MFI = 14)
Talco Comércio varejista Tamanho médio de part. = 20 µm
Retard. de chama Clariant CESA-flam(não halogenado)
Negro-de-fumo Cromex Composto concentrado
Compatibilizante QP-Químicos e Plásticos PP-anidrido maleico
Antioxidante Cromex Composto concentrado
