Caracterização mecânica de espuma de poliuretano (PU) utilizada em refrigeradores de linha branca

Abstract

Resumo: Este estudo tem como objetivo investigar as propriedades mecânicas da espuma de poliuretano utilizadas em gabinetes de refrigeradores da linha branca. Os resultados obtidos neste estudo têm o potencial de impulsionar avanços na utilização da espuma de poliuretano, especialmente na refrigeração, ao fornecer dados abrangentes sobre seu comportamento mecânico sob diferentes condições de carga. Para isso, foram coletadas amostras de duas regiões do gabinete, a saber, topo e base. As amostras também foram coletadas em duas direções, perpendicular e paralela ao crescimento da espuma. As amostras foram submetidas a medições de densidade, análises de microestrutura por meio de microscopia eletrônica de varredura, testes de estabilidade dimensional e os testes de tração, compressão e flexão para obter dados abrangentes sobre o comportamento mecânico da espuma sob diferentes condições de carga. Os resultados revelaram que as amostras coletadas do topo do gabinete apresentaram desempenho superior em comparação com as obtidas da base. A espuma demonstrou comportamento isotrópico sob compressão, enquanto exibiu comportamento anisotrópico sob tração e flexão. Quando alinhada paralelamente ao crescimento da espuma, a espuma apresentou um ligeiro aumento na tensão máxima nos testes de tração e flexão. No entanto, o teste de compressão mostrou resistência comparável em ambas as direções. Essas descobertas contribuem para uma melhor compreensão e utilização da espuma de PU em diversos setores industriais, especialmente na refrigeração. Os dados obtidos neste estudo podem apoiar a otimização de projetos e facilitar o desenvolvimento de soluções mais eficientes e economicamente viáveis

Abstract: This study aims to investigate the mechanical properties of polyurethane foam used in white goods refrigerator cabinets. The results obtained in this study have the potential to drive advancements in the use of polyurethane foam, particularly in refrigeration, by providing comprehensive data on its mechanical behavior under different loading conditions. For this purpose, samples were collected from two regions of the cabinet, namely the top and base. The samples were also collected in two directions, perpendicular and parallel to the foam growth. The samples underwent density measurements, microstructure analysis using scanning electron microscopy, dimensional stability tests, and tensile, compression, and flexural tests to obtain comprehensive data on the mechanical behavior of the foam under different loading conditions. The results revealed that samples collected from the top of the cabinet exhibited superior performance compared to those obtained from the base. The foam demonstrated isotropic behavior under compression, while it exhibited anisotropic behavior under tension and flexure. When aligned parallel to the foam growth, the foam showed a slight increase in maximum stress in the tensile and flexural tests. However, the compression test showed comparable strength in both directions. These findings contribute to a better understanding and utilization of PU foam in various industrial sectors, especially in refrigeration. The data obtained in this study can support design optimization and facilitate the development of more efficient and economically viable solutions