Refletores automotivos fabricados com policarbonato contendo dióxido de titânio
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Paulo Roberto Cetlin
Júlio Cesar de Souza
Júlio Cesar de Souza
Resumo
O Policarbonato (PC) associado ao Acrilonitrilo-Butadieno-Estireno (ABS) é o material mais utilizado para a fabricação de refletores de lanternas para aplicação no interior de veículos automotivos. No entanto, o polímero resultante não apresenta propriedades refletivas e deve passar por um processo de metalização. É interessante desenvolver polímeros alternativos para a fabricação dos refletores que não requeiram a fase de metalização. De acordo com a literatura, o uso de dióxido de titânio (TiO2) associado a materiais cerâmicos ou poliméricos, promove melhoria nas propriedades ópticas, como a reflexão, desses materiais. Nesse sentido, esta pesquisa investiga o desempenho de refletores fabricados com policarbonato associado ao ABS e policarbonato com adição de TiO2. Após caracterização dos materiais, realizam-se testes de resistência da solda, eficiência reflexiva, teste de envelhecimento acelerado e termografia infravermelha. Avaliam-se a resistência da solda, a eficiência luminosa, a durabilidade e o desempenho térmico dos componentes. Os resultados indicam que o refletor fabricado com policarbonato e adição de TiO2 apresenta menor iluminância do que o metalizado, porém permanece dentro da faixa aceitável de reflexão exigida na indústria automotiva. Observa-se que a solda da lente com o corpo da lanterna não compromete nem a resistência e nem na aparência. O envelhecimento acelerado mostra que ambas as peças apresentam o mesmo desempenho. Quando sujeita ao calor gerado pelas lâmpadas, a lanterna confeccionada com TiO2, fica 11 ̊C abaixo da temperatura medida na lanterna com metalização. Estes resultados indicam o policarbonato com adição de Dióxido de titânio como um potencial substituto da fase de metalização das lanternas internas de veículos automotivos.
Abstract
Polycarbonate (PC) associated with Acrylonitrile - Butadiene- Styrene (ABS) is the most widely used material for the manufacture of automotive vehicle's internal lantern reflectors. However, the resulting polymer has no reflective properties and must undergo a metallization process. It is interesting to develop alternative polymers for the manufacture of reflectors that do not require the metallization phase. According to the literature, the use of titanium dioxide ( TiO 2 ) associated with ceramic or polymeric materials, promotes improvement in the optical properties of these materials. In this sense, this research investigates the performance of
reflectors manufactured with ABS-associated polycarbonate and TiO 2- added polycarbonate . After characterization of the materials, weld resistance tests, reflective efficiency, accelerated aging test and infrared thermography are performed. The weld resistance, the luminous efficiency, the durability and the thermal performance of the components are evaluated. The results indicate that the reflector made of polycarbonate and TiO 2 addition has lower illuminance than metallized but remains within the acceptable range of reflection required in the automotive industry. It is observed that welding the lens with the body of the flashlight does not compromise it’s resistance or appearance. Accelerated aging shows that both parts perform similarity. When subjected to the heat generated by the lamps, the TiO 2 flashlight is 11 ̊C below the temperature measured on the metallized flashlight. These results indicate polycarbonate with the addition of Titanium Dioxide as a potential substitute for the metallization phase of automotive vehicle interior lanterns.
Assunto
Engenharia mecânica, Dióxido de titânio, Metalização, Policarbonatos
Palavras-chave
Policarbonato, Dióxido de titânio, Metalização, Refletor automotivo