Avaliação de parâmetros em estampagem incremental para chapas de policloreto de vinila (PVC)

Abstract

Este trabalho avalia a estampabilidade de chapas de Policloreto de Vinila (PVC) por meio da realização de doze experimentos de estampagem incremental de ponto único (SPIF). Para esse fim, um sistema foi montado, incluindo um braço robótico ABB IRB 140, uma ferramenta semiesférica de 10 mm, chapas de PVC com 0,7 mm de espessura, lubrificante Starrett M1, dispositivo de fixação, multímetro com sensor de temperatura, soprador térmico e um suporte. A sequência operacional compreendeu a fixação da chapa, a aplicação de lubrificante e o aquecimento controlado pelo soprador térmico, mantendo a temperatura monitorada através do sensor térmico. Durante a conformação, a temperatura e o incremento vertical (Δz) foram variados e a ferramenta seguiu a trajetória de hiperboloide até a identificação da primeira ruptura na peça. O objetivo desse estudo foi estabelecer a relação entre os dois parâmetros citados e a deformação final da peça, buscando proporcionar sua previsibilidade. Assim, a análise de regressão linear múltipla foi empregada para examinar essa relação, resultando na equação de regressão que apresentou um erro máximo de 14,77%. Posteriormente, observou- se que o menor incremento vertical combinado a maior temperatura promove a deformação máxima. Por fim, foi constatado que a espessura de 0,7 mm favorece o surgimento de rugas na peça, e esse efeito é acentuado com o aumento da temperatura.

This work assesses the formability of Polyvinyl Chloride (PVC) sheets through the execution of twelve Single Point Incremental Forming (SPIF) experiments. For this purpose, a system was assembled, including an ABB IRB 140 robotic arm, a 10 mm semi-spherical tool, 0.7 mm thick PVC sheets, Starrett M1 lubricant, a clamping device, a multimeter with a temperature sensor, a heat gun, and a support. The operational sequence involved clamping the sheet, applying lubricant, and controlled heating by the heat gun, with temperature monitored through the thermal sensor. During the forming process, the temperature and vertical increment (Δz) were varied, and the tool followed a hyperboloid trajectory until the first rupture in the workpiece was identified. The objective of this study was to establish the relationship between the two mentioned parameters and the final deformation of the workpiece, aiming to provide predictability. Thus, multiple linear regression analysis was employed to examine this relationship, resulting in the regression equation that showed a maximum error of 14.77%. Subsequently, it was observed that the smaller vertical increment combined with a higher temperature promotes maximum deformation. Finally it was observed that a thickness of 0.7 mm promotes the emergence of wrinkles in the part, and this effect is accentuated with the increase in temperature.