Proposta de sistemática para avaliação de soluções de projeto de componentes moldados por injeção auxiliada por protótipos físicos

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.Os componentes de plástico moldados por injeção têm sido adotados freqüentemente para a produção em massa de produtos de uso por apresentarem vantagens econômicas e técnicas comparadas a outros processos de fabricação. Em contraposição a estas vantagens, está o normalmente longo tempo de desenvolvimento destes produtos que é um fator complicador para a redução do tempo de lançamento em mercados competitivos. Em função disto, diversas pesquisas têm sugerido a adoção de modelos de gerenciamento e de metodologias de projeto mais específicas para apoiar a tomada de decisões e acelerar a comunicação por parte da equipe de projeto. Nestas pesquisas, os protótipos físicos são considerados ferramentas de projeto fundamentais para que os objetivos propostos sejam alcançados, em especial os produzidos por técnicas de prototipagem rápida. Contudo, observa-se que as metodologias são normalmente desprovidas de um maior detalhamento, o que dificulta o desenvolvimento sistematizado do processo de avaliação de soluções de projeto auxiliadas por protótipos físicos. Neste trabalho é apresentada uma proposta de sistemática para o processo de avaliação de soluções de projeto contemplando cinco etapas consideradas necessárias: identificação dos testes e determinação parâmetros de avaliação, planejamento do teste, confecção do protótipo do componente, execução do teste e preparação e análise dos resultados. A constituição da proposta foi baseada em um modelo de referência para o desenvolvimento integrado de componentes de plástico injetados e fundamentada em dois estudos de caso que contemplaram o desenvolvimento de produtos com auxílio de diferentes tipos de protótipos físicos na fase de projeto preliminar. Espera-se desta forma, que a sistematização proposta possa colaborar para que o processo de avaliação seja realizado de forma eficiente e criterioso, possibilitando a elaboração de produtos de melhor qualidade em menor espaço de tempo

Desenvolvimento de compósito de resina epóxi e fibras curtas de aço para fabricação rápida de moldes para injeção de termoplásticos

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaTem sido cada vez mais crescente a procura por ferramentas de projeto que possibilitem avaliar o desempenho de um produto em material termoplástico de forma confiável nas etapas iniciais do processo de desenvolvimento. No caso dos produtos em material termoplástico moldados por injeção, certas características somente podem ser avaliadas no material e no processo de fabricação definitivos. Os processos de fabricação rápida se tornaram uma importante ferramenta de projeto. Atualmente, existem processos específicos para cada uma das demandas de uma equipe de projeto. Quando séries pequenas ou peças-protótipo são necessárias, o processo de vazamento de resinas tem se difundido, sobretudo por ser um processo de baixo custo e ter um curto tempo para obtenção do molde. Entretanto, como normalmente os materiais empregados têm baixas resistência mecânica, estabilidade térmica e condutividade térmica, durante o processo de moldagem os moldes trabalham muito mais próximos do limite de resistência que os moldes de produção convencional. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um compósito de resina epóxi e fibras curtas de aço (SSF) para a fabricação rápida de moldes de injeção por vazamento em vácuo. A pesquisa incluiu a caracterização dos materiais empregados no compósito. Os compósitos estudados tiveram as frações volumétricas de 10, 15 e 20% de SSF. Suas propriedades foram comparadas com os materiais comerciais RenCast 436 e Neukadur VG SP 5. Os compósitos desenvolvidos foram testados durante o processo de cura em ensaios de reometria. No processamento avaliou-se questões relacionadas à prevenção da sedimentação das SSF e melhoria no processo de mistura. Corpos de prova foram fabricados para investigar o desempenho dos compósitos. Foram realizados ensaios para determinar as propriedades à tração, a energia de impacto, as propriedades de flexão, o comportamento dinâmico-mecânico, a variação dimensional, o coeficiente de atrito estático e a condutividade térmica. O compósito com 15% SSF apresentou o melhor desempenho. Insertos foram fabricados com este compósito e com o Neukadur VG SP 5, e usados em um molde híbrido instrumentado para avaliar o desgaste na moldagem por injeção de uma blenda termoplástica de PC/ABS. Os resultados mostraram que o compósito com 15% SSF é viável e uma alternativa interessante para a fabricação de insertos para moldes de injeção usando o processo de vazamento de resinas. It is a growing concern the search for design tools that make it possible to assess, in a reliable way, the performance of a thermoplastic part in the early stages of the development process. In the case of injection moulded thermoplastic products certain characteristics can only be evaluated in the final product and during the manufacturing process. Rapid tooling processes have been used as an important tool in plastics product development. At present, there are specific processes for each of the demands of a project design team. When small batches or prototype parts are required the resin casting route has been widespread, because it is an inexpensive process and the time to obtain the moulding tool is relatively short. As the materials used in this process have low mechanical resistance, thermal stability and thermal conductivity, during the moulding process the mould works closer to the material limits than in conventional tooling. The objective of this work was the development of a composite material based on an epoxy resin and short steel fibres (SSF) for the rapid manufacturing of injection moulding blocks or inserts by vacuum casting. The research included the characterization of the materials to be used in the composite. The composites being studied had SSF volume fractions of 10, 15 and 20%. Their properties were compared to the commercial composites RenCast 436 e Neukadur VG SP 5. The developed composites were tested during the curing process by rheometry. The processing addressed the issues of avoiding the SSF sedimentation and improving the mixing. Test specimens were prepared to investigate the performance of the composites. Tensile properties, impact energy, flexural properties, dynamic-mechanical behaviour, dimensional variation, static friction coefficient and thermal conductivity tests were carried out. The best performance was obtained with the composite with 15% SSF. Moulding inserts were manufactured with this composite and the Neukadur VG SP 5, and used in a research instrumented hybrid mould for assessing the wear when injection moulding a PC/ABS thermoplastic blend. The results showed that the epoxy-15% SSF is a viable and interesting alternative for the manufacturing moulding inserts for injection moulds using the resin casting process

Ergonomic development of plastic products aided by rapid prototypes

O objetivo deste artigo é discorrer acerca do desenvolvimento ergonômico de produtos de plástico, mostrando a importância de aplicar a ergonomia desde o início do processo de projeto e como a utilização de protótipos rápidos pode auxiliar na inclusão de características ergonômicas nos produtos. Ao final é apresentado um estudo de caso para demonstrar as idéias principais do artigo

O uso da palhaçaria para crianças e adolescentes que demandam de hospitalização: uma revisão integrativa da literatura / The effect of the use of clowning for children and adolescents who require hospitalization: an integrative literature review

O processo de hospitalização infanto-juvenil resulta em situações estressantes advindas de inúmeras condições inerentes ao processo, favorecendo traumas no decorrer da experiência. Nessa perspectiva, a inserção de palhaços em hospitais pode ser considerada uma proposta amenizadora desses fatores estressantes. Analisar, nas evidências científicas disponíveis, como tem sido desenvolvido o conhecimento sobre o uso da palhaçaria em crianças e adolescentes hospitalizados. Trata-se de uma Revisão Integrativa da Literatura, a coleta dos estudos ocorreu em janeiro e fevereiro de 2022 nas seguintes bases de dados: na Biblioteca Virtual em Saúde - BVS, na Web of Science, PubMed e na SciVerse Scopus. Após a aplicação dos critérios de inclusão e exclusão foram selecionados 26 artigos baseados na leitura integral do texto. Nestes ocorreu um levantamento de delineamento de pesquisa, ano, linguagem e país de publicação e analisados por temáticas, oferecendo um panorama geral da palhaçaria hospitalar, enfatizando nos resultados benéficos da utilização desta intervenção na redução do cortisol, modificação de parâmetros de sinais vitais, redução do nível de dor, da ansiedade e dos sentimentos negativos. O percurso do conhecimento científico acerca da temática investigada tem sido permeado por estudos que evidenciam os benefícios do uso da palhaçaria com crianças em ambientes hospitalares, sejam por avaliação dos sinais vitais, nível de estresse, percepção das emoções e sentimentos ou pela ótica dos demais agentes atuantes nesse processo (pais, profissionais da saúde, acadêmicos de cursos da área)

Brinquedo terapêutico como tecnologia cuidativa no manejo da ansiedade de crianças hospitalizadas: revisão integrativa / Therapeutic toys as a care technology in the management of anxiety in hospitalized children: integrative review

Objetivo: Identificar as evidências científicas disponíveis acerca do uso do Brinquedo Terapêutico como tecnologia cuidativa no manejo da ansiedade de crianças hospitalizadas. Método: Revisão integrativa da literatura realizada entre março e abril de 2021 por meio da busca de publicações em periódicos indexados no MEDLINE, CINAHL, LILACS, Scopus e SciELO. Resultados: Foram identificados 12 estudos primários, sendo divididos em dois temas: o primeiro refere-se ao Brinquedo Terapêutico como tecnologia cuidativa para o manejo da ansiedade de crianças hospitalizadas, no qual destaca que o uso do brinquedo promoveu alívio da dor, minimização do estresse e da ansiedade, maior participação da criança no seu processo de cuidado e, ainda, um melhor relacionamento entre paciente, profissional e familiar; o segundo tema refere-se a percepção dos pais acerca do uso do Brinquedo Terapêutico sobre a ansiedade de crianças hospitalizadas, em que os pais  sinalizaram que as crianças ficaram mais calmas, menos chorosas e agressivas, e resistiram menos ao trabalho dos profissionais. Considerações finais: o uso do brinquedo terapêutico durante o processo de hospitalização infantil pode ser considerada uma relevante tecnologia cuidativa, sendo eficaz na minimização da ansiedade das crianças hospitalizadas. Além disso, os pais percebem que os sintomas psicofisiológicos relacionados com a ansiedade tiveram uma significativa redução em seus filhos, interferindo positivamente na qualidade do cuidado e na relação entre equipe de enfermagem, criança e família

SARS-CoV-2 antibody dynamics in blood donors and COVID-19 epidemiology in eight Brazilian state capitals: A serial cross-sectional study

BACKGROUND: The COVID-19 situation in Brazil is complex due to large differences in the shape and size of regional epidemics. Understanding these patterns is crucial to understand future outbreaks of SARS-CoV-2 or other respiratory pathogens in the country. METHODS: We tested 97,950 blood donation samples for IgG antibodies from March 2020 to March 2021 in 8 of Brazil's most populous cities. Residential postal codes were used to obtain representative samples. Weekly age- and sex-specific seroprevalence were estimated by correcting the crude seroprevalence by test sensitivity, specificity, and antibody waning. RESULTS: The inferred attack rate of SARS-CoV-2 in December 2020, before the Gamma variant of concern (VOC) was dominant, ranged from 19.3% (95% credible interval [CrI] 17.5-21.2%) in Curitiba to 75.0% (95% CrI 70.8-80.3%) in Manaus. Seroprevalence was consistently smaller in women and donors older than 55 years. The age-specific infection fatality rate (IFR) differed between cities and consistently increased with age. The infection hospitalisation rate increased significantly during the Gamma-dominated second wave in Manaus, suggesting increased morbidity of the Gamma VOC compared to previous variants circulating in Manaus. The higher disease penetrance associated with the health system's collapse increased the overall IFR by a minimum factor of 2.91 (95% CrI 2.43-3.53). CONCLUSIONS: These results highlight the utility of blood donor serosurveillance to track epidemic maturity and demonstrate demographic and spatial heterogeneity in SARS-CoV-2 spread. FUNDING: This work was supported by Itaú Unibanco 'Todos pela Saude' program; FAPESP (grants 18/14389-0, 2019/21585-0); Wellcome Trust and Royal Society Sir Henry Dale Fellowship 204311/Z/16/Z; the Gates Foundation (INV- 034540 and INV-034652); REDS-IV-P (grant HHSN268201100007I); the UK Medical Research Council (MR/S0195/1, MR/V038109/1); CAPES; CNPq (304714/2018-6); Fundação Faculdade de Medicina; Programa Inova Fiocruz-CE/Funcap - Edital 01/2020 Number: FIO-0167-00065.01.00/20 SPU N°06531047/2020; JBS - Fazer o bem faz bem

Study protocol for the multicentre cohorts of Zika virus infection in pregnant women, infants, and acute clinical cases in Latin America and the Caribbean: The ZIKAlliance consortium

Background: The European Commission (EC) Horizon 2020 (H2020)-funded ZIKAlliance Consortium designed a multicentre study including pregnant women (PW), children (CH) and natural history (NH) cohorts. Clinical sites were selected over a wide geographic range within Latin America and the Caribbean, taking into account the dynamic course of the ZIKV epidemic. Methods: Recruitment to the PW cohort will take place in antenatal care clinics. PW will be enrolled regardless of symptoms and followed over the course of pregnancy, approximately every 4 weeks. PW will be revisited at delivery (or after miscarriage/abortion) to assess birth outcomes, including microcephaly and other congenital abnormalities according to the evolving definition of congenital Zika syndrome (CZS). After birth, children will be followed for 2 years in the CH cohort. Follow-up visits are scheduled at ages 1-3, 4-6, 12, and 24 months to assess neurocognitive and developmental milestones. In addition, a NH cohort for the characterization of symptomatic rash/fever illness was designed, including follow-up to capture persisting health problems. Blood, urine, and other biological materials will be collected, and tested for ZIKV and other relevant arboviral diseases (dengue, chikungunya, yellow fever) using RT-PCR or serological methods. A virtual, decentralized biobank will be created. Reciprocal clinical monitoring has been established between partner sites. Substudies of ZIKV seroprevalence, transmissio

Reference evapotranspiration in the irrigated perimeters of the state of Sergipe

O conhecimento da evapotranspiração de referência (ETo) é essencial no manejo de irrigação de culturas agrícolas em todo o mundo. Neste trabalho se utilizaram dados meteorológicos diários de evaporação do tanque "Classe A", temperaturas máximas e mínimas, insolação, velocidade do vento a 2 m de altura e umidade relativa do ar, referentes ao período de 1989 a 1993, coletados em quatro perímetros irrigados do Estado de Sergipe, para estimativa da ETo com base nos métodos do Tanque Classe "A", Radiação Solar, Hargreaves & Samani, Linacre e Penman-Monteith (FAO/56). Comparam-se os valores diários da ETo para a região estudada, através dos quais, quando comparados com o modelo de Penman-Monteith (FAO/56) se obtiveram os melhores desempenhos com os métodos que utilizam a radiação solar como dado de entrada no modelo. O método do Tanque Classe "A" não apresentou desempenho satisfatório em nenhum perímetro irrigado estudado. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT: The knowledge of reference evapotranspiration (ETo) is essential for the irrigation scheduling of crops throughout the world. This work used daily meteorological data of Class A pan evaporation, maximum and minimum air temperatures, insolation, wind speed at 2 m above surface and relative humidity from 1989 to 1993 for four irrigated perimeters of Sergipe. These data were used for estimating ETo based on the following methods: Class A pan evaporation, Solar Radiation, Hargreaves & Samani, Linacre and Penman-Monteith (FAO/56). The daily values of ETo were compared to those obtained by FAO Penman-Monteith method in order to choose the best method of estimating ETo for the region. The best performance was obtained for those models which used the solar radiation as the data input. The Class A pan evaporation method did not show favorable performance in any irrigated perimeter

Hybrid moulds with epoxy-based composites : effects of materials and processing on shrinkage and warpage

This paper contributes with the analysis of the case of a complex three-dimensional shape that was moulded in a standard steel mould and an alternative hybrid mould with steel cavity and epoxy-based composites cores. The mouldings were produced in semicrystalline and amorphous polymers. Pressure and temperature were recorded at two locations in the cavity. The processing conditions were simulated. The effect of the processing was observed on some dimensions of the part that were used for assessment of the shrinkage and warpage. The results suggest the importance of predicting the regime mould temperature when low thermal conductivity materials are used in moulding blocks. Results also evidenced that in hybrid moulds with resin blocks the shrinkage of the mouldings is a consequence of the specific polymer shrinkage and the deformation of the non-metallic core deformed by the processing pressure. The warpage occurring on these parts is also larger in comparison with conventional steel moulds.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT)bolsa SFRH/BD/28113/2006; CoreTech Systems (Taiwan

Influência do desempenho térmico de moldes fabricados com compósito epóxi/alumínio nas propriedades de pp moldado por injeção Thermal behavior of epoxy/aluminum rapid tooling composite during injection molding of polypropylene

O surgimento das tecnologias de prototipagem rápida (RP) e de ferramental rápido (RT) tem despertado interesse da indústria de moldes de injeção. O vazamento de termofixos com cargas metálicas possibilita a construção de moldes usando materiais compósitos, os quais apresentam maior resistência que os utilizados por outras técnicas RT. Neste trabalho foi estudado o comportamento térmico de moldes fabricados em epóxi/alumínio durante a injeção de polipropileno através de avaliações da estrutura e de propriedades mecânicas utilizando difração de raio X e ensaios de dureza e de tração. Os corpos-de-prova injetados no molde em compósito epóxi/alumínio apresentaram pequenas diferenças no grau de cristalinidade das superfícies analisadas e propriedades mecânicas semelhantes aos corpos-de-prova injetados em molde de aço. O estudo mostrou um razoável desempenho térmico do molde compósito durante a injeção de polipropileno evidenciando a viabilidade de utilização destes moldes na produção de pequenas séries de protótipos e de produtos neste termoplástico.rapid prototyping (RP) and rapid tooling (RT) technologies are gaining increasing importance in the injection molding industry. Casting of resin/metal composites allows the construction of molds with greater resistance than those manufactured by other RT techniques such as Stereolithography. In this work, the thermal behavior of molds manufactured in epoxy/aluminum during the injection molding of polypropylene specimens was investigated. Structural and mechanical characterization of the molded specimens included X ray analysis, hardness and tensile testing. The samples presented small differences in the degree of crystallinity and similar mechanical properties in comparison with samples injected into steel molds. This study showed a reasonable thermal performance of the epoxy/aluminum mold during the injection molding of polypropylene, thus demonstrating the viability of using these molds to produce a few number of prototypes or products with this thermoplastic