xix
RESUMO
Este trabalho tem como objetivo estudar as propriedades mecânicas de corposde-prova fabricados em poliestireno cristal e moldados pelo processo de injeção de
termoplásticos. Para atingir tal objetivo foram investigados os efeitos da variação dos
parâmetros do processo de fabricação e foram analisados também a partir do pósprocessamento, os efeitos do tempo e da temperatura. Três etapas caracterizam este
trabalho. A primeira onde inicialmente se realizou uma seleção dos parâmetros do
processo que afetam a massa injetada e conseqüentemente as propriedades mecânicas,
sendo que, os parâmetros selecionados foram: o tempo de injeção, o tempo e a pressão
de recalque. Posteriormente, fez-se a interpretação da relevância de tais parâmetros
sobre a massa injetada no corpo-de-prova, da tensão máxima à ruptura e do módulo de
elasticidade. A segunda etapa buscou verificar a aplicabilidade do tratamento estatístico
fatorial, e qual a influência do tamanho da janela dos dados adotada para o tratamento
estatístico sobre as variáveis respostas. E finalmente, a terceira etapa que visou verificar
os efeitos do tempo e da temperatura sobre os valores do módulo de elasticidade e da
tensão máxima à ruptura, sendo utilizada uma temperatura de tratamento térmico abaixo
da temperatura de transição vítrea do material. Dentre as observações, notou-se que
existe uma tendência linear entre os tempos de injeção e as faixas de ganhos percentuais
possíveis das grandezas analisadas, sendo que, as maiores faixas de ganhos percentuais
ocorrem para os menores tempos de injeção. Já o tratamento estatístico representou
consideravelmente bem as janelas de processo estudadas, sendo que o tamanho da
janela deve ser escolhido com cautela, pois pode ocultar fenômenos importantes caso a
janela se encontre próxima aos limites de processo. Quanto ao efeito
tempo/temperatura, verificou-se que o módulo de elasticidade é mais sensível do que a
tensão máxima à ruptura tanto ao efeito tempo quanto ao efeito tempo/temperatura.
PALAVRAS CHAVES: Injeção. Poliestireno. Massa injetada. Tratamento estatístico
fatorial. Efeito Tempo/Temperatura.
xx
ABSTRACT
The aim of this work is to study the mechanical properties of the specimen that is
made of polystyrene 158K and modeled by thermoplastic injection process. In order to
achieve such a goal it was investigeted the variation of the effects in the manufecture
process parameters, however it was also analyzed the effects of time and temperature
from pos processing execution. This study is characterized by three stages. First, it was
carried out a selection of the process parameters that affects the injected mass and
consequently the mechanical properties, therefore, the parameters selected were: the
injection time; the packing pressure and time. Afterwards, three points were interpreted:
the relevance of such parameters over of the injected mass in the specimen; the
maximum tensile strenght and elasticity modulus. The second stage, attempted to verify
the applicability of the factorial statistic treatment, and the influency of the data range in
the adopted to the statistic treatment over responses. Finally, the third stage was to
verify the time and temperature effects over the values of the elasticity modulus and
tensile strenght, in this case, the thermal treatment was below the temperature of the
glass transition material. Conclusively, it was noticed that there is a linear correlation
between the injection time and the percentage of the gain rate over the analyzed figures.
Moreover, the higher percentage of gain rates occurred to the shortest injection time.
However, the statistic treatment represented considerably well the process of the data
range analyzed, therefore, this range must be chosen with caution, because in case the
range is next to the process limit it could hide important phenomena. Regarding
time/temperature effects, it was verified that the elasticity modulus is more sensitive
than the tensile strenght both related to time effect and time/temperature effect.
KEY-WORDS: Injection. Polystyrene. Injection moulded mass. Factorial statistic
treatment. Time/temperature effects.