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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32168| Título: | Análise dos parâmetros de soldagem e tensão superficial de polipropileno copolímero como requisitos de projeto de tubos de calor oscilante |
| Título(s) alternativo(s): | Welding parameters and surface tension analysis of polypropylene copolymer as design considerations for oscillating heat pipes |
| Autor(es): | Silva, Daniel Daré Luziano da |
| Orientador(es): | Motezuki, Joice Erica |
| Palavras-chave: | Polímeros Soldagem Tensão superficial Tubos de calor Polymers Welding Surface tension Heat pipes |
| Data do documento: | 23-Jun-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | SILVA, Daniel Daré Luziano da. Análise dos parâmetros de soldagem e tensão superficial de polipropileno copolímero como requisitos de projeto de tubos de calor oscilante. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2023. |
| Resumo: | O uso de polímero para tubo de calor oscilante (OHP) flexível tem sido pesquisado como potencial para resfriamento de componentes eletrônicos. O presente trabalho tem como objetivo demonstrar se parâmetros de soldagem e a tensão superficial do invólucro devem ser considerados no projeto. São abordadas as características dos tubos de calor e a seleção de materiais, com ênfase nos polímeros, bem como a tensão superficial, sua influência no desempenho térmico, e a soldagem de polímeros, com uma análise crítica de como o assunto vem sendo tratado na literatura de OHPs. O polipropileno copolímero randômico (PPR) é utilizado como material deste trabalho, sendo caracterizado por meio de DSC e prensado para obtenção de corpos de prova de tração. A soldagem é analisada variando temperatura, pressão e tempo de solda e sua influência na resistência mecânica em ensaio de tração. Em seguida, corpos de prova foram submetidos à plasma a diferentes tempos, analisando-se o ângulo de contato da gota e propriedades mecânicas pós-plasma. Os resultados indicam que os parâmetros de soldagem não afetaram significativamente a resistência da solda, enquanto o plasma reduziu a tensão superficial em mais de 50%, sem causar degradação severa do polímero. Conclui-se que a utilização de meios de proteção da solda é mais indicada que um controle rígido dos parâmetros e que o tratamento por plasma de nitrogênio pode ser utilizado para melhorar a eficiência térmica de OHPs, promovendo a modificação superficial em polímeros hidrofóbicos. |
| Abstract: | The use of polymer for flexible oscillating heat pipes (OHPs) has investigated for its potential in electronic component cooling. This study aimed to assess the significance of welding parameters and the material surface tension in the design process. It addresses the characteristics of heat pipes and material selection, with a particular emphasis on polymers. Additionally, the study investigates surface tension and its impact on thermal performance, as polymer welding while critically analyzing the existing literature on polymer OHPs. Random polypropylene copolymer (PPR) is used as the material, characterized using DSC, and pressed to produce tensile test specimens. Welding was analyzed by temperature, pressure, and welding time variation, evaluating their influence on mechanical resistance through tensile testing. In addition, test specimens are subjected to plasma treatment for varying durations, it was analyzed the contact angle of the droplet and post-plasma mechanical properties. The results indicate that welding parameters do not significantly affect the weld strength, whereas plasma treatment reduces the surface tension by more than 50%, without causing severe polymer degradation. Consequently, it is inferred that the use of welding protection methods is preferable to strict control of parameters. Furthermore, it is concluded that nitrogen plasma treatment can be employed to enhance the thermal efficiency of OHPs by promoting surface modification in hydrophobic polymers. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32168 |
| Aparece nas coleções: | LD - Engenharia de Materiais |
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