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Título: Estudo de melhoria da qualidade de um componente de copolímero moldado por injeção
Título(s) alternativo(s): Quality improvement study of an injection-molded copolymer component
Autor(es): Ferraz, Arthur Bender
Orientador(es): Setti, Dalmarino
Palavras-chave: Termoplásticos
Moldagem de plástico por injeção
Copolímeros
Análise estrutural (Engenharia)
Agricultura de precisão
Thermoplastics
Injection molding of plastics
Copolymers
Structural analysis (Engineering)
Precision farming
Data do documento: 3-Jun-2026
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Citação: FERRAZ, Arthur Bender. Estudo de melhoria da qualidade de um componente de copolímero moldado por injeção. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2026.
Resumo: Este trabalho tem como objetivo identificar a origem das variações dimensionais em um componente moldado por injeção, especificamente de um case que acomoda um sensor eletrônico para monitor de plantio, componente essencial para as soluções tecnológicas oferecidas pela empresa Terris Tecnologia para o setor agrícola. O material utilizado na fabricação do case é o copolímero estireno-acrilonitrila (SAN), necessário para garantir transparência e resistência mecânica para o sensor. Durante o processo de inspeção das amostras do case, foi observada uma variação dimensional entre a espessura das paredes inferiores e superiores, indicando uma possível compensação do material injetado, que pode estar ligado com a deflexão do postiço responsável pela formação da cavidade interna da peça e relacionada com algumas hipóteses que serão apresentadas. Para investigar a causa raiz dessas inconsistências, será adotada uma metodologia abrangente, inicialmente, um Diagrama de Causa e Efeito, também conhecido como Diagrama de Ishikawa, foi utilizado para uma análise estruturada do problema, categorizando as possíveis causas. A investigação prosseguiu com a coleta de dados experimentais, com a inspeção dimensional de amostras de diferentes lotes de produção e analisando padrões de variação entre as quatro cavidades do molde ao longo do tempo. Também foram realizadas simulações computacionais utilizando os softwares Autodesk Moldflow Adviser e ANSYS, com o objetivo de analisar tanto os esforços mecânicos atuantes sobre o postiço quanto o comportamento do fluxo do polímero durante a injeção. A analise do problema e os resultados das simulações, permitiram rastrear a fonte da deformação, identificar regiões críticas de tensão e deformação, além de quantificar a deflexão sofrida pelo postiço. Com base nessas análises, foram propostas melhorias no projeto do molde ou do próprio postiço em si, com o objetivo de garantir a estabilidade dimensional do case e a confiabilidade do sensor. Este estudo contribuiu para a otimização do processo de fabricação de componentes produzidos a partir de moldagem por injeção, com sua aplicação voltada para dispositivos de precisão encontrados na agricultura de precisão.
Abstract: This work aims to identify the source of dimensional variations in an injection-molded component, specifically a housing that accommodates an electronic sensor for a planting monitor. This component is essential to Terris Tecnologia's technological solutions for the agricultural sector. The case is manufactured from styrene-acrylonitrile copolymer (SAN), which is required to ensure transparency and mechanical strength for the sensor. During inspection of the case samples, a dimensional variation was observed in the thicknesses of the bottom and top walls, suggesting possible compensation of the injected material, which may be linked to the deflection of the insert that forms the part's internal cavity. To investigate the root cause of these inconsistencies, a Cause-and-Effect Diagram, also known as an Ishikawa Diagram, was initially used to structure the analysis and categorize possible causes. The investigation continued with the collection of experimental data, including dimensional inspection of samples from different production batches and analysis of variation patterns among the four mold cavities over time. Computer simulations were also performed using Autodesk Moldflow Adviser and ANSYS to analyze the mechanical stresses acting on the denture and the polymer's behavior during injection. Analysis of the problem and simulation results enabled tracing the source of the deformation, identifying critical regions of stress and deformation, and quantifying the deflection experienced by the insert. Based on these analyses, improvements were proposed for the mold design or the insert itself, to ensure the dimensional stability of the case and the reliability of the sensor. This study contributed to the optimization of the manufacturing process for injection-molded components, with applications focused on precision devices for precision agriculture.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40888
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