Tese: Elastohidrodinâmica do Processo de Revestimento por Extrusão com Cilindro Deformável
Aluno(a) : Danmer Paulino Maza Quií±onesOrientador(a): Márcio Carvalho
Área de Concentração: Termociências
Data: 08/04/2005
Link para tese/dissertação: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=7357@1
Resumo: O processo de revestimento por extrusío é amplamente usado nos processo de manufatura de diferentes produtos. Em geral a mínima espessura que pode ser obtida é diretamente proporcional à distância entre a barra de revestimento e o substrato (usualmente sustentado por um cilindro rígido) e inversamente proporcional a viscosidade do líquido. Na prática, a distância entre a barra e o substrato tem que ser grande o suficiente para evitar o risco da colisío entre as duas superfícies rígidas; tipicamente este valor é em torno de 100 mm. Conseqüentemente, existe um limite da menor espessura de filme que pode ser depositada, principalmente no caso de líquidos de alta viscosidade. Uma solução muito comum é usar um cilindro rígido coberto por uma camada de borracha, que se deforma durante o processo, como suporte do substrato. O líquido na regiío de aplicação produz pressío alta o suficiente para deformar a camada elástica, mudando a geometria do escoamento, caracterizando uma interação elastohidrodinâmica. Apesar de muito usado na indústria, o conhecimento fundamental deste processo é bastante limitado. O perfeito entendimento desta interação líquido / sólido é vital para a otimização deste processo de revestimento. Um modelo teórico para descrever este processo tem que levar em conta o escoamento viscoso, a deformação do cilindro e os efeitos da superfície livre a fim de predizer o comportamento do escoamento e conseqüentemente os limites de operação do processo. Uma análise teórica é apresentada neste trabalho, que consiste em resolver a equação de Navier-Stokes para descrever escoamento com superfície livre acoplado a um arranjo de molas para modelar a deformação da camada elástica. O sistema de equações foi resolvido pelo método Galerkin / Elementos Finitos. O sistema de equações algébricas nío-linear resultante foi resolvido pelo método de Newton. Os resultados indicam como os parâmetros de operação, as propriedades do líquido e da cobertura do cilindro afetam os limites de operação do processo.