Linhas de soldadura em extrusão de perfis

Abstract

Linhas de soldadura são uma das consequências da separação e posterior junção de duas ou mais frentes de fluxo, que ocorrem em escoamentos inerentes a processos de transformação de polímeros e metais, pelo que originam, normalmente, zonas menos resistentes nas peças produzidas. O presente trabalho incidirá no estudo do efeito de linhas de soldadura em perfis termoplásticos extrudidos, uma vez que não existe na literatura qualquer estudo sistemático sobre este assunto, ao contrário do que acontece em injeção de polímeros e metais. Para o desenvolvimento do estudo sobre o efeito das linhas de soldadura, foi necessário conceber uma cabeça de extrusão que promovesse a formação destas linhas, de forma controlada. A cabeça de extrusão foi projetada com o propósito de permitir alterar a localização axial (na direção de escoamento) do local onde se forma a linha de soldadura, sendo também possível monitorizar a pressão a que esta se forma. O estudo a realizar incluirá três etapas principais: seleção dos materiais a utilizar e caraterização reológica dos mesmos, extrusão e caracterização de perfis produzidos em diferentes condições de processamento e, por último, sistematização dos resultados obtidos (isto é, estabelecimento de relações condições de processamento-qualidade da linha de soldadura). Os resultados deste trabalho demonstram que, a linha de soldadura afeta a uniformidade da espessura da área transversal e a deformação de rotura; a linha de soldadura não afeta a tensão de cedência; que a temperatura de extrusão não afeta significativamente a qualidade da linha de soldadura.

Welding lines are formed as a consequence of the separation and subsequent joining of two or more flow fronts, occurring in the flows inherent to the polymers and metals transformation processes. Generally, in the produced parts these regions are the less resistant than the remaining. This work will focus on the study of the effect of welding lines in extruded thermoplastic profiles, since there is no systematic study in the literature on this subject, unlike injection of polymers and metals. For the development of this study it was necessary to devise an extrusion die where the formation of these lines occurs in a controlled manner. The extrusion die was designed with the purpose of allowing changing the axial location (in the flow direction) of the weld line formation The study will include three main steps: selection of the materials to be used in the extrusion runs and their rheological characterization, extrusion and characterization of profiles produced at different processing conditions and, finally, systematization of the results (i.e., establishing relationships processing conditions-quality of the welding line). The results of this study demonstrate the weld line affects the thickness uniformity of the cross-section and the strain at rupture; the weld line does not affect the yield stress; the extrusion temperature has no significant effect on the quality of the weld line.