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Melhoria do desempenho de ferramentas para estampagem de folha Flandres
| datacite.subject.fos | Materiais e Tecnologias de Fabrico | pt_PT |
| dc.contributor.advisor | Silva, Francisco José Gomes da | |
| dc.contributor.author | Fernandes, Liliana Patrícia Bastos | |
| dc.date.accessioned | 2019-06-21T10:54:27Z | |
| dc.date.available | 2019-10-30T01:30:29Z | |
| dc.date.issued | 2018 | |
| dc.description.abstract | Uma prestigiada marca Portuguesa comercializa uma gama de biscoitos “premium”, usando geralmente uma embalagem metálica com características especiais - design perfeito, apelativa ao olhar e por vezes, peça de coleção. Por outro lado, a embalagem garante também a proteção do produto que vai no seu interior, evitando que os biscoitos sofram quebras ou danos durante as operações de logística. Estas embalagens são fabricadas em folha-flandres revestidas com uma camada de estanho (2,8 𝑔/𝑚2), sem qualquer outro revestimento com verniz na face interior, o que origina problemas graves de desgaste nas ferramentas de estampagem, tanto na matriz como no punção, durante o processo de estampagem, os quais estão relacionados com a transferência de estanho durante o processo de conformação. Devido ao facto de o estanho ser caracteristicamente macio, este adere facilmente à ferramenta, gerando desgaste prematuro da mesma, e algumas preocupações para que se mantenha a requerida geometria final do tampo, para além das consequentes perdas de produtividade. Fazer recurso a lubrificante seria uma forma fácil de resolver os problemas acima descritos, mas a lubrificação deve ser evitada, uma vez que estas embalagens “premium” se destinam a fins alimentares. Depois de identificados os mecanismos de desgaste, foram seleccionados cinco revestimentos PVD (CrCN, WC, B4C, Mo e TiAlN), testando o comportamento ao desgaste da ferramenta dos mesmos em laboratório e nas condições habituais de trabalho. A transferência de estanho da folha para a ferramenta foi também estudada, bem como o coeficiente de atrito da folha contra os revestimentos selecionados. Os resultados obtidos com alguns revestimentos testados permitem confirmar que é possível minimizar a transferência de estanho da folha para a ferramenta de estampagem, assegurando um ciclo de vida mais longo destas partes, diminuição das operações de manutenção da ferramenta, e melhoria da eficiência geral do equipamento (OEE) deste processo de estampagem. Observou-se que o filme de TiAlN apresentou um excelente comportamento tribológico em regimo seco, tanto nos testes laboratoriais como nos testes desenvolvidos no processo industrial. Verificou-se a ausência de transferência de estanho da folha para a superfície da ferramenta revestida, possibilitando desta forma o desenvolvimento do processo sem recurso a lubrificantes. | pt_PT |
| dc.description.abstract | A prestigious Portuguese brand markets a range of "premium" biscuits, usually using a metallic packaging with special characteristics - perfect design, appealing to look and sometimes a collection piece. On the other hand, the packaging also ensures the protection of the product inside, preventing the cookies from suffering breakage or damage during logistics operations. These packagings are made of tinplate (2.8 g / m2 ), coated with tin (2,8 g / m2 ), without any other lacquer coating on the inner side, which causes serious wear problems in the stamping tools, both in the matrix as in the punch, during the stamping process, which are related to the transfer of tin during the forming process. Due to the fact that the tin is characteristically soft, it adheres easily to the tool, causing premature wear of the tool, and some concerns to maintain the required final geometry of the top, in addition to the consequent productivity losses. Making use of lubricant would be an easy way to solve the problems described above, but lubrication should be avoided, since these "premium" packages are intended for food purposes. After the wear mechanisms have been identified, five PVD coatings (CrCN, WC, B4C, Mo and TiAlN) were selected, testing the wear behavior of the tool in the laboratory and in the usual working conditions. The transfer of tin from the sheet to the tool was also studied, as well as the coefficient of friction of the sheet against the selected coatings. The results obtained with some of the coatings tested confirm that it is possible to minimize the transfer of tin from the sheet to the stamping tool, ensuring a longer life cycle of these parts, reduction of tool maintenance operations, and improvement of overall equipment efficiency (OEE) of this stamping process. I was observed that TiAlN film presented an excellent tribological behavior in dry conditions, both in laboratory tests and in industrial process. It was found that no tin transfer from tinplate to tool surface occurred, thus enabling process development without the use of lubricants. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 202166597 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.22/14070 | |
| dc.language.iso | por | pt_PT |
| dc.subject | Folha Flandres | pt_PT |
| dc.subject | Revestimentos Finos | pt_PT |
| dc.subject | Deposição física em fase de vapor (PVD) | pt_PT |
| dc.subject | Estampagem | pt_PT |
| dc.subject | Desgaste mecânico | pt_PT |
| dc.subject | Coeficiente atrito | pt_PT |
| dc.subject | Tinplate | pt_PT |
| dc.subject | Thin Films | pt_PT |
| dc.subject | Physical Vapour Deposition (PVD) | pt_PT |
| dc.subject | Stamping | pt_PT |
| dc.subject | Wear Behavior | pt_PT |
| dc.subject | Friction | pt_PT |
| dc.title | Melhoria do desempenho de ferramentas para estampagem de folha Flandres | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | Mestrado em Engenharia Mecânica | pt_PT |