Desenvolvimento de um “Bubble deck” por moldação por injeção

Abstract

Com a inovação na arquitetura de novas edificações, as tecnologias de construção e respetivos materiais evoluem. A necessidade de materiais mais resistentes, mais leves e mais baratos é crescente, vantagens estas normalmente associadas aos materiais poliméricos. Este projeto, desenvolvido na Lucemplast, no âmbito da Dissertação do Mestrado Integrado em Engenharia de Polímeros, consiste no desenvolvimento de uma esfera para ocupação de volume de betão. Esta Dissertação foca-se na criação de uma nova peça desenvolvida pela “Bubble deck”, sendo incluída no elemento estrutural comumente denominado por laje com a finalidade de ocupar o volume predestinado para o betão. Com isto permite uma estrutura mais leve, despendendo menos recursos na sua construção. Em conjunto com a Castro Build, entidade que desafiou a Lucemplast com o projeto, objetivou-se um produto de fácil montagem e com resistência aquando submetida a esforços. Na primeira etapa do projeto foi discutida e desenvolvida a geometria do produto com auxílio da prototipagem 3D. Já na segunda etapa, projetou-se o molde com o uso de software de design e simulação, onde se procurou corrigir falhas no desenho e otimizar a injeção. Após a conclusão das etapas anteriores foi iniciada injeção das primeiras peças e otimização da produção. Por último, foram realizados testes de compressão e analisados os resultados dos mesmos. No final do projeto foi possível concluir, pelos testes de compressão, que a espera suporta aproximadamente 80 quilos a uma velocidade de 100 mm/min sem se separar. É possível ser colocada a 90° ou a 45°, sendo que nesta última a carga suportada foi menor. Para concluir o projeto foi totalmente acompanhado, desde a realização da geometria até ao teste in situ.

With innovation in the architecture of new buildings, construction technologies and their respective materials evolve. There is a growing need for materials that are stronger, lighter, and cheaper, advantages that are typically associated with polymer materials. This project, developed at Lucemplast as part of the Master's Thesis in Polymer Engineering, consists of developing a sphere to occupy the volume of concrete. This thesis focuses on creating a new component developed by "Bubble deck," which is included in the structural element commonly referred to as a slab, with the purpose of occupying the volume intended for concrete. This allows for a lighter structure, requiring fewer resources for its construction. In collaboration with Castro Build, the entity that challenged Lucemplast with the project, the objective was to create a product that is easy to assemble and resistant to applied forces. The first stage of the project involved discussing and developing the product's geometry with the aid of 3D prototyping. In the second stage, the mold was designed using design and simulation software’s, aiming to address any design flaws and optimize the injection process. Following the completion of the previous stages, the injection of the initial parts and production optimization began. Finally, compression tests were conducted, and the results will be analyzed. At the end of the project, based on the compression tests, it was determined that the brace can withstand approximately 80 kilograms at a speed of 100 mm/min without separating. It can be positioned at 90° or 45° angles, with the latter exhibiting a lower load-bearing capacity. Throughout the entire project, from geometry development to in-situ testing, comprehensive monitoring and supervision were carried out to ensure its successful completion.