Furação em compósito de fibras do caule da bananeira e poliuretano derivado do óleo de mamona

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Ellenberger, Alessandro
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30204
Resumo: Natural fibers composites obtained from agricultural waste processes appear as an alternative to materials from non-renewable sources. The combination of banana fibers and polyurethane derived from castor oil originates a biodegradable composite, from renewable sources and with good physical-mechanical properties. Drilling of composites with natural fibers is challenging due to the non-homogeneous structure of the material and the behavior of the fibers and polymer matrix. This work investigated the drilling process in composites with banana stem fibers and polyurethane derived from castor oil developed from mechanized and manual processes, using different drill models and cutting parameters. The quality of the holes were evaluated, the forces involved in the machining were measured, the conditions of the drills after the process were observed, the types of chips generated and a post-processing was proposed. The results showed that the twist drill with a cutting speed of 19 m/min and a feed of 0.1 mm was the most suitable for drilling in the composite with mechanically process. For the composite with manually cut fibers, the three-point drill using a cutting speed of 38 m/min and a feed of 0.1 mm was the most suitable. The drill model with the movement of entry and exit in the material, the behavior of the banana fibers and feed rate showed to influence the generation of damages in the drilling of these composites.
id UTFPR-12_ba5e1871ff91f0e69a1eb8a7f249ea6b
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/30204
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling Furação em compósito de fibras do caule da bananeira e poliuretano derivado do óleo de mamonaDrilling of banana stem fibers and polyurethane derived from castor oil compositeFibras vegetaisRecursos naturais renováveisEnergia - Fontes alternativasResíduos agrícolasPoliuretanasMamonaUsinagemPlant fibersRenewable natural resourcesRenewable energy sourcesAgricultural wastesPolyurethanesCastor beansMachiningCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAEngenharia MecânicaNatural fibers composites obtained from agricultural waste processes appear as an alternative to materials from non-renewable sources. The combination of banana fibers and polyurethane derived from castor oil originates a biodegradable composite, from renewable sources and with good physical-mechanical properties. Drilling of composites with natural fibers is challenging due to the non-homogeneous structure of the material and the behavior of the fibers and polymer matrix. This work investigated the drilling process in composites with banana stem fibers and polyurethane derived from castor oil developed from mechanized and manual processes, using different drill models and cutting parameters. The quality of the holes were evaluated, the forces involved in the machining were measured, the conditions of the drills after the process were observed, the types of chips generated and a post-processing was proposed. The results showed that the twist drill with a cutting speed of 19 m/min and a feed of 0.1 mm was the most suitable for drilling in the composite with mechanically process. For the composite with manually cut fibers, the three-point drill using a cutting speed of 38 m/min and a feed of 0.1 mm was the most suitable. The drill model with the movement of entry and exit in the material, the behavior of the banana fibers and feed rate showed to influence the generation of damages in the drilling of these composites.Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do ParanáCompósitos com fibras naturais obtidos a partir dos resíduos de processos agrícolas surgem como alternativa aos materiais de fontes não renováveis. A combinação das fibras de bananeira e poliuretano derivado do óleo de mamona origina um compósito biodegradável, de fontes renováveis e com boas propriedades físico-mecânicas. A furação em compósitos com fibras naturais é considerada um desafio devido à estrutura não homogênea do material e ao comportamento das fibras e da matriz polimérica. Este trabalho investigou o processo de furação em compósitos com fibras do caule da bananeira e poliuretano derivado do óleo de mamona desenvolvidos a partir de processos mecanizados e manuais, utilizando diferentes modelos de broca e parâmetros de corte. Foram avaliados a qualidade dos furos, medidas as forças envolvidas na usinagem, observadas as condições das brocas após o processo, tipos de cavacos gerados e um pós-processamento foi proposto. Os resultados mostraram que a broca helicoidal com velocidade de corte de 19 m/min e avanço de 0,1 mm foi a mais adequada para a furação no compósito com fibras mecanicamente trituradas. Para o compósito com fibras cortadas manualmente a broca modelo três pontas utilizando velocidade de corte de 38 m/min e avanço de 0,1 mm foi a mais adequada. O modelo da broca com o movimento de entrada e saída no material, o comportamento das fibras da bananeira e o avanço mostraram influenciar a geração de avarias na furação destes compósitos.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de MateriaisUTFPRPolli, Milton Luizhttps://orcid.org/0000-0003-2936-6738http://lattes.cnpq.br/3005966147961108Azevedo, Elaine Cristina dehttps://orcid.org/0000-0003-3025-5410http://lattes.cnpq.br/0692769705390544Berti, Lucas Freitashttps://orcid.org/0000-0002-9720-9040http://lattes.cnpq.br/8514222359362903Rocha, Márcio Pereira dahttps://orcid.org/0000-0002-5420-8478http://lattes.cnpq.br/9030150856640630Polli, Milton Luizhttps://orcid.org/0000-0003-2936-6738http://lattes.cnpq.br/3005966147961108Beltrão, Paulo André de Camargohttps://orcid.org/0000-0002-9209-8003http://lattes.cnpq.br/0030041965419286Schroeter, Rolf Bertrandhttp://lattes.cnpq.br/0607691332142819Ellenberger, Alessandro2022-11-29T18:42:45Z2022-11-29T18:42:45Z2022-09-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfELLENBERGER, Alessandro. Furação em compósito de fibras do caule da bananeira e poliuretano derivado do óleo de mamona. 2022. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30204porhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2022-11-30T06:07:47Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/30204Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2022-11-30T06:07:47Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.none.fl_str_mv Furação em compósito de fibras do caule da bananeira e poliuretano derivado do óleo de mamona
Drilling of banana stem fibers and polyurethane derived from castor oil composite
title Furação em compósito de fibras do caule da bananeira e poliuretano derivado do óleo de mamona
spellingShingle Furação em compósito de fibras do caule da bananeira e poliuretano derivado do óleo de mamona
Ellenberger, Alessandro
Fibras vegetais
Recursos naturais renováveis
Energia - Fontes alternativas
Resíduos agrícolas
Poliuretanas
Mamona
Usinagem
Plant fibers
Renewable natural resources
Renewable energy sources
Agricultural wastes
Polyurethanes
Castor beans
Machining
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Engenharia Mecânica
title_short Furação em compósito de fibras do caule da bananeira e poliuretano derivado do óleo de mamona
title_full Furação em compósito de fibras do caule da bananeira e poliuretano derivado do óleo de mamona
title_fullStr Furação em compósito de fibras do caule da bananeira e poliuretano derivado do óleo de mamona
title_full_unstemmed Furação em compósito de fibras do caule da bananeira e poliuretano derivado do óleo de mamona
title_sort Furação em compósito de fibras do caule da bananeira e poliuretano derivado do óleo de mamona
author Ellenberger, Alessandro
author_facet Ellenberger, Alessandro
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Polli, Milton Luiz
https://orcid.org/0000-0003-2936-6738
http://lattes.cnpq.br/3005966147961108
Azevedo, Elaine Cristina de
https://orcid.org/0000-0003-3025-5410
http://lattes.cnpq.br/0692769705390544
Berti, Lucas Freitas
https://orcid.org/0000-0002-9720-9040
http://lattes.cnpq.br/8514222359362903
Rocha, Márcio Pereira da
https://orcid.org/0000-0002-5420-8478
http://lattes.cnpq.br/9030150856640630
Polli, Milton Luiz
https://orcid.org/0000-0003-2936-6738
http://lattes.cnpq.br/3005966147961108
Beltrão, Paulo André de Camargo
https://orcid.org/0000-0002-9209-8003
http://lattes.cnpq.br/0030041965419286
Schroeter, Rolf Bertrand
http://lattes.cnpq.br/0607691332142819
dc.contributor.author.fl_str_mv Ellenberger, Alessandro
dc.subject.por.fl_str_mv Fibras vegetais
Recursos naturais renováveis
Energia - Fontes alternativas
Resíduos agrícolas
Poliuretanas
Mamona
Usinagem
Plant fibers
Renewable natural resources
Renewable energy sources
Agricultural wastes
Polyurethanes
Castor beans
Machining
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Engenharia Mecânica
topic Fibras vegetais
Recursos naturais renováveis
Energia - Fontes alternativas
Resíduos agrícolas
Poliuretanas
Mamona
Usinagem
Plant fibers
Renewable natural resources
Renewable energy sources
Agricultural wastes
Polyurethanes
Castor beans
Machining
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Engenharia Mecânica
description Natural fibers composites obtained from agricultural waste processes appear as an alternative to materials from non-renewable sources. The combination of banana fibers and polyurethane derived from castor oil originates a biodegradable composite, from renewable sources and with good physical-mechanical properties. Drilling of composites with natural fibers is challenging due to the non-homogeneous structure of the material and the behavior of the fibers and polymer matrix. This work investigated the drilling process in composites with banana stem fibers and polyurethane derived from castor oil developed from mechanized and manual processes, using different drill models and cutting parameters. The quality of the holes were evaluated, the forces involved in the machining were measured, the conditions of the drills after the process were observed, the types of chips generated and a post-processing was proposed. The results showed that the twist drill with a cutting speed of 19 m/min and a feed of 0.1 mm was the most suitable for drilling in the composite with mechanically process. For the composite with manually cut fibers, the three-point drill using a cutting speed of 38 m/min and a feed of 0.1 mm was the most suitable. The drill model with the movement of entry and exit in the material, the behavior of the banana fibers and feed rate showed to influence the generation of damages in the drilling of these composites.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-11-29T18:42:45Z
2022-11-29T18:42:45Z
2022-09-21
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv ELLENBERGER, Alessandro. Furação em compósito de fibras do caule da bananeira e poliuretano derivado do óleo de mamona. 2022. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022.
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30204
identifier_str_mv ELLENBERGER, Alessandro. Furação em compósito de fibras do caule da bananeira e poliuretano derivado do óleo de mamona. 2022. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30204
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais
UTFPR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais
UTFPR
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv riut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.br
_version_ 1850498247717552128