X Semana de Extensão, Pesquisa e Pós-graduação - SEPesq

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Experimento para aproveitamento de resíduos oriundos do

processo de usinagem.

Resumo

O artigo apresentado trata do desenvolvimento de corpos de estudo

para aproveitamento de resíduos, tanto na confecção de novos

objetos ou para análise e criação de texturas para alimentar o

Processo Criativo dos cursos de Design, produto, Gráfico e Moda.

Estes serão gerados com resíduo de uma Prototipadora (Frasadora

CNC), de várias categorias de matériais, no caso em questão o

material escolhido para esse experimento foram os resíduos de

madeira itaúba, com o intuito de reaproveitamento que seria

descartado. Nesse resíduo foi acrescentado um material agregante,

resina acrílica. Uma das propostas, aproveitando o formato cilíndrico

dos corpos de prova, será o processo prático do desenvolvimento das

amostras e análises de microscopia, que serão fracionado em finas

fatias, técnica que será utilizada para a visualização e captação das

referidas imagens de texturas, utilizando uma lupa digital, uma

segunda proposta seria a confecção de cabos de ferramentas,

similares aos formatos utilizados como corpos de prova, (fotos

anexo), como será demonstrado durante o desenvolvimento,

utilizaremos borracha de silicone para a confecção dos moldes, tanto

para os corpos de prova bem como nos formatos desejados para

outros fins. Esse projeto deixa margem para continuação de outras

pesquisas que deixaremos para uma próxima etapa.

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Palavras Chave: Resíduos; Aproveitamento; Texturas e Fresadora.

1. Introdução

O objetivo do projeto é desenvolver novos compósitos, a fim de

originar alternativas diversificadas na geração de superfícies e

texturas para projetos de design. Em segundo plano, mas não menos

importante, tratamos de questões ecológicas ao reaproveitar

resíduos de uma fresadora que seriam descartados. Além testar os

corpos de prova em relação a sua resistência física em comparação

com outros materiais.

Design de superfície (RUBIM, 2013), pensando em uma forma de

inovação dos métodos de geração de alternativas criaremos amostras

que poderão ser observadas no microscópio, e estas observações

servirão como inspiração para o desenvolvimento de desenhos

gráficos para superfícies.

A importância desta pesquisa se confirma através da necessidade de

constante inovação, esta inovação deve ser gerada através da

criatividade (BAXTER, 1998), e para isso deve ser alimentada através

de insights para estimular a criatividade.

As observações serão feitas por microscopia, e digitalizadas, a fim de

capturar as formas presentes nas estruturas. Como o objeto de

análise servirá para inspiração a geração de texturas e superfícies, é

importante que sejam desenvolvidos com a mesma metodologia para

que a única variante seja a combinação dos materiais.

Eles serão moldados na mesma matriz, ou seja, possuirão as mesmas

dimensões e peso. Estes padrões servirão para obter o mínimo de

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interferência na observação das diferenças entre as percentagens

dos materiais utilizados na composição.

Para isso o projeto terá etapas diversificadas, já que a construção

dos moldes e a separação do resíduo está incluso no processo.

2. Desenvolvimento

O presente item apresenta a metodologia adotada no

desenvolvimento do trabalho, bem como o referencial teórico

composto por temas como Design, Ergonomia, Pedagogia e

Psicologia Infantil. O presente item também apresenta registros dos

processos de desenvolvimento para a obtenção dos corpos de prova,

através do aproveitamento de resíduos da fresadora.

2.1 Metodologia

A abordagem metodológica desta pesquisa será qualitativa, com a

utilização de pesquisa bibliográfica e estudo de caso, como

procedimentos metodológicos. A pesquisa caracteriza-se como

experimental e exploratória.

A etapa experimental inicia com a separação do resíduo da fresadora,

este material foi coletado por um aspirador de pó no momento de

processamento de trabalhos acadêmicos, no Laboratório de

Prototipagem Rápida do Centro Universitário UniRitter. Foi separado

o resíduo em três tipos, que iremos nomear como (i) cavaco fino, (ii)

cavaco médio e (iii) cavaco grosso. Esta separação foi executada com

dois tipos de peneiras a fim de selecionar o material pela sua

granulometria.

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Para obtenção dos três tipos de resíduos passamos pela peneira

grossa a primeira parte, assim separamos em um resíduo mais fino e

outro mais grosso, este que ficou na peneira é denominado cavaco

grosso, o que passou, foi submetido à peneira fina, assim, o que não

foi peneirado foi denominado cavaco médio e o que passou foi

chamado de cavaco fino.

Figura 1 – Retirada do resíduo do saco de contenção do aspirador

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Figura 2 – Primeira separação com a peneira grossa

Figura 3 – Segunda separação com a peneira fina

Logo partimos para definição e separação dos instrumentos e

materiais que serão utilizados, tanto para a construção dos moldes

quanto para a construção dos corpos de prova:

Resina de poliéster (Resapol T-208)

Elastômero de Silicone (Borracha de Silicone)

Catalisador (Peróxido de Metil Etil Cetona)

Caixas de leite usadas

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Tubos plásticos

MDF (Fibra de Média Densidade) Medium-density fiberboard é um

material derivado da madeira e é internacionalmente conhecido por

MDF. Em português a designação correta é placa de fibra de madeira

de média densidade. O MDF é fabricado através da aglutinação de

fibras de madeira com resinas sintéticas e outros aditivos. As placas

de madeira são coladas umas as outras com resina e fixadas através

de pressão.

Poliuretano (denominado pela sigla PU) é um polímero que

compreende uma cadeia de unidades orgânicas unidas por ligações

uretânicas. É amplamente usado em espumas rígidas e flexíveis, em

elastômeros duráveis e em adesivos de alto desempenho, em

selantes, em fibras, vedações, gaxetas, preservativos, carpetes, peças

de plástico rígido e tintas. Poliuretanos tem este nome porque são

formados por unidades de uretano, ou carbamato.

Figura 4. Material utilizado para confecção dos corpos de prova.

O segundo passo é a construção das matrizes para a conformação

dos corpos de prova. Os moldes foram construídos com a borracha

de silicone sintetizados por catalisador, utilizando uma caixa de leite

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como forma. Foram construídos três moldes para que seja possível a

conformação de mais unidades do mesmo tipo, e que sejam feitos ao

mesmo tempo e diferentes testes para que se arquivem amostras

reservas.

Após os moldes prontos iniciamos o desenvolvimento dos corpos de

prova, será feito um planejamento para a construção destas

amostras, já que o objetivo é observar a variabilidade, faremos

infusões com porcentagens diversificadas dos materiais. (conforme

tabela de blendagem abaixo).

Figura 1 - Tabela de verificação e identificação das amostras

Resina MDF Descrição

Amostra 1 - 100% Chapa

Amostra 2 - 100% Cavaco Fino

Amostra 3 - 100% Cavado Médio

Amostra 4 - 100% Cavaco Grosso

Amostra 5 100% -

Amostra 6 10% 90% Cavaco Fino

Amostra 7 50% 50% Cavaco Fino

Amostra 8 90% 10% Cavaco Fino

Amostra ‘9 10% 90% Cavado Médio

Amostra 10 50% 50% Cavado Médio

Amostra 11 90% 10% Cavado Médio

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Amostra 12 10% 90% Cavaco Grosso

Amostra 13 50% 50% Cavaco Grosso

Amostra 14 90% 10% Cavaco Grosso

No primeiro grupo de amostras, as amostras 1,2,3 e 4 serão

observadas sem intervenção de mistura, abaixo as fotos das amostras

citadas.

Figura 5 – Foto de Cavaco Fino em um recipiente

Figura 5 – Foto de Cavaco Médio em um recipiente

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Figura 6 – Foto de Cavaco Grosso em um recipiente

Estabelecemos como unidade de medida o tubo utilizado para a

construção do molde, com as medidas de 200g, portanto, 100% de

cada material é o tubo cheio do mesmo, logo conseguimos calcular as

diferentes porcentagens de infusão a partir da pesagem dos 100% do

material no interior do tubo, descontando a tara.

Na amostra 05 conformamos no molde 100% de resina, que é

equivalente à 200g. O catalisador é calculado pela quantidade de

resina, a cada 1 litro de resina se utiliza 20g, sendo assim, utilizamos

2% de catalisador a partir da quantidade de resina de poliéster.

O tempo de cura deste corpo de prova é aproximadamente uma

hora, abaixo fotos do processo e da amostra pronta.

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Na amostra 06 o molde é preenchido de resíduo

Logo após o molde é pesado

“As resinas de poliéster são líquidos xaroposos de cor amarela

clara ou incolor, com vários graus de viscosidade. Pela adição de

um catalisador apropriado, em geral um peróxido, solidificam-se (

polimerização) , não amolecendo quando submetidos ao calor.

Dependendo do catalisador, a polimerização ou cura pode se

realizar em temperatura elevada ou em temperatura ambiente”

Farah,2007

A utilização da resina, pode ser pura, como será apresentado um

corpo de prova com 100% de resina de poliéster e com

combinações com outros materiais a fim de adquirir maior

resistência, no caso deste trabalho diversificar a composição

visual.

A Borracha de silicone , segundo Farah (2007), é um elastômero

que se apresenta sob a forma de um fluido viscoso próprio para

preencher cavidades, que após a adição de catalizador próprio,

produz um molde elástico e resistente, de dureza média, com

grande reprodução de detalhes.

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Resultados

Amostra com 90% de resina e 10% de cavaco

Amostra com 100% de resina

Amostra com 100% de resina

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Amostra com aproximação para visualizar textura

Conclusão

Este trabalho ficou inconclusivo devido a curto espaço de tempo, mas

não deixa de ter cumprido, em parte com seu objetivo, as amostras

foram feitas com rigor e hierarquia. Depois dessa etapa concluída,

deveriam ser fatiadas em serra especial, para posterior análise no

microscópio, etapa que seriam digitalizadas as amostras de texturas.

Uma segunda conclusão, esse material serviria como moldagem de

cabos de ferramentas, por exemplo, bem como cabo de diversos

instrumentos, como, por exemplo, cabo de espetos de churrasco e de

utensílios de jardinagem e uma gama infindável de utilidades.

Constatou-se com esse trabalho de aproveitamento de resíduos, seja

de que tipo for, serviria como matéria prima de vários tipos. No caso

de resíduos de madeira, poderia ser usada como lenha, sem adição

de resina, mas apenas com material agregante e inflamável, como

parafina, por exemplo. Outro teste que foi feito, mas não é o caso de

ilustração nesse trabalho, foram feitos com resíduos de PU, onde as

amostras ficaram com textura e resistência flexível. O que nos cabe

no momento é a recomendação para trabalhos futuros.

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Referências

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desenvolvimento de novos produtos. São Paulo: Edgard Blücher,

1998. 261

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FIGUEIREDO, Luiz Fernando Gonçalves de; MERINO, Eugenio; MUNIZ,

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utilização de temas culturais no design de moda. In: 6º Encontro

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MANZINI, Ézio. Design para inovação social e sustentabilidade:

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RUBIM, Renata – Desenhando a superfície, 3ª edição revisada – Ed.Rosari -

2013.

VEIGA, José Eli da – Desenvolvimento Sustentável: desafio do século XXI –

Rio de Janeiro, Garamond – 2010.

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