Fabrico de moldes para a produção de luvas finas: novos desafios, processos e materiais

Abstract

Este estudo pretende avaliar a possibilidade de se modificar o material e o método de produção de moldes cerâmicos utilizados no fabrico de luvas finas. Um dos componentes mais importantes para o fabrico de luvas é o molde que dá a forma à luva. Todavia, como existem algumas incompatibilidades dos moldes disponíveis no mercado, é necessário encontrar materiais e processos de fabrico alternativos para o molde atual, de modo que este possa ser implementado em linhas de fabrico automatizadas. Primeiro, analisa-se o molde atual, constituído por alumina, um material cerâmico, investigando-se as propriedades físicas do material e os métodos de fabrico possíveis. De seguida, apresentam-se não só várias soluções alternativas, como também se aclara algumas vantagens e desvantagens relativas às respetivas soluções. Assim sendo, apresentam-se soluções como a do molde constituído integralmente por uma liga metálica, ou como a alternativa do molde constituído por uma liga metálica revestida com um cerâmico, ou ainda a opção de um molde constituído apenas por um polímero ou por um polímero com cargas metálicas. Das soluções mencionadas, apenas são detalhadas as soluções baseadas em materiais metálicos ou poliméricos. Selecionadas as soluções alternativas potenciais, procede-se então à sua análise segundo três linhas de investigação separadas, isto é, o estudo do seu desempenho mecânico, químico e térmico. No primeiro destes, o mecânico, todos os materiais apresentados exibem características e propriedades compatíveis com os requisitos; no estudo químico, avalia-se a resistência à corrosão e, de entre as soluções selecionadas, apenas uma liga metálica apresenta baixa resistência à corrosão; por último, no estudo térmico, são simuladas várias condições, avaliando-se em cada etapa um ou mais parâmetros. Após o estudo térmico, as soluções ficam reduzidas aos materiais poliméricos por serem os únicos que conseguem aproximar-se do comportamento térmico da solução atual sem aumentar a massa, mesmo implicando o aumento de espessura do modelo para compensar as propriedades térmicas intrínsecas dos materiais, tais como a capacidade térmica específica e a condutividade térmica. Por fim, procede-se a uma breve análise de valores e fatores relacionados com o custo de operação das soluções e conclui-se que os polímeros se mostram adequados a substituírem a solução atual.

This study aims to evaluate the possibility of modifying the material and production method of ceramic moulds used in the manufacture of thin gloves. One of the most important components for the manufacture of gloves is the mould which gives the shape to the glove. However, as there are some incompatibilities of the moulds available on the market, it is necessary to find alternative materials and manufacturing processes for the current mould so that it can be implemented in automated manufacturing lines. First, the current mould, made of alumina, a ceramic material, is analysed, investigating the physical properties of the material and the possible manufacturing methods. Next, several alternative solutions are presented, as well as some advantages and disadvantages related to the respective solutions. Thus, solutions are presented such as the mould consisting entirely of a metallic alloy, or the alternative of a mould consisting of a metallic alloy coated with a ceramic, or even the option of a mould consisting only of a polymer or of a polymer with metallic fillers. Of the solutions mentioned, only those based on metallic or polymeric materials are detailed. Having selected the potential alternative solutions, we then proceed to analyse them along three separate lines of investigation, i.e. the study of their mechanical, chemical and thermal performance. In the first of these, the mechanical one, all the materials presented exhibit characteristics and properties compatible with the requirements; in the chemical study, the corrosion resistance is evaluated and, among the selected solutions, only one metallic alloy presents low corrosion resistance; finally, in the thermal study, several conditions are simulated, evaluating one or more parameters at each stage. After the thermal study, the solutions are reduced to polymeric materials because they are the only ones that can approach the thermal behaviour of the current solution without increasing the mass, even implying the increase of model thickness to compensate the intrinsic thermal properties of the materials, such as specific heat capacity and thermal conductivity. Finally, a brief analysis of values and factors related to the operating cost of the solutions is carried out and it is concluded that polymers prove suitable to replace the current solution.