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Título: Caracterização experimental de parâmetros operacionais em processos de limpeza usando o método ultrassônico
Título(s) alternativo(s): Experimental characterization of operational parameters in cleaning process using the ultrassonic method
Autor(es): Carli, Júlia Cristina de
Hahnemann, Matheus Paulmichl
Orientador(es): Marcelino Neto, Moisés Alves
Palavras-chave: Transdutores
Filtros elétricos de cristal
Cavitação
Ultrassom - Limeza
Engenharia mecânica
Transducers
Electric filters, Crystal
Cavitation
Ultrasonics - Cleaning
Mechanical engineering
Data do documento: 5-Dez-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: CARLI, Júlia Cristina de; HAHNEMANN, Matheus Paulmichl. Caracterização experimental de parâmetros operacionais em processos de limpeza usando o método ultrassônico. 2017. 67 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2017.
Resumo: O método ultrassônico é um dos métodos mais moderno de limpeza atualmente. As vantagens particulares são limpeza máxima das superfícies trabalhadas em tempo mínimo, sem trabalho manual adicional e sem danificar os itens a serem limpos. Esse método tem seu sucesso baseado em dois princípios físicos: piezeletricidade e cavitação. A Piezeletricidade um fenômeno baseado em conversão de energia elétrica acumulada em energia mecânica e vice versa. A cavitação é a formação de bolhas de vapor ou de gás num líquido por efeito de uma redução da pressão local. Esses dois princípios físicos são relacionados por um transdutor, que consiste em um dispositivo que converte energia elétrica em mecânica ou vice-versa. Em sua forma construtiva, este possui pares de materiais piezoelétricos, que ao serem submetidos a uma corrente elétrica, vibram de forma a produzirem ondas ultrassônicas, gerando o efeito da cavitação. O objetivo do presente trabalho foi aprofundar os conhecimentos gerais sobre os fenômenos de cavitação e piezeletricidade aplicados a limpeza ultrassônica. Para isso utilizou-se o método da folha de alumínio que consistiu em imergir a mesma dentro do tanque de uma máquina de limpeza por ultrassom, para avaliar como os parâmetros de: temperatura, variação e frequência e variação de fluido de limpeza, influenciam na intensidade da cavitação. Como fluido de limpeza utilizou-se soluções ácidas e básicas de 3% de H2SO4,H3P O4, HOOC.CH(OH)CH(OH)COOH, Na2SiO3, Na2CO3 Na3P O4, a temperatura avaliada foi de 50◦C, a frequência foi de 25kHz e 40kHz. Os experimentos mostraram que as soluções básicas a 50◦C influenciam positivamente na cavitação, superando a intensidade da água pura na frequência de 40kHz, mostraram também que o método da folha de alumínio não deve ser utilizado em soluções de pH menor que 4 e maior que 9 devido a reação química que ocorre entre esses elementos.
Abstract: The ultrasonic method is one of the most modern methods of cleaning today. The particular advantages are maximum cleaning of the worked surfaces in minimum time, without additional manual work and without damaging items to be cleaning. This method has its success based on two physical principles: piezeletricity and cavitation. Piezeletricity is the electrical charge accumulated in solid materials (such as crystals, ceramics, biological material such as bones and proteins) in response to an applied mechanical force.Cavitation is the formation of vapor or gas bubbles in a liquid by the effect of a local pressure reduction. These two physical principles are related by a transducer, which consists of a device that converts mechanical energy in electrical energy or the oposite. In its constructive form, it has pairs of piezoelectric materials, which when subjected to an electric current, vibrate in order to produce ultrasonic waves, generating the effect of cavitation. The objective of the present work will be to deepen the general knowledge about the phenomena of cavitation and piezeletricidade applied to the ultrasonic cleaning.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9592
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