Para a fabricação dos corpos de prova, foi necessário desenvolver um molde de macho, de forma cilíndrica para ser usado em todas as etapas de fabricação, com a areia de macharia e o resíduo da tinta em pó.
Estrategicamente, foram selecionados os resultados do primeiro, do quinto e do décimo teste porque o primeiro teste foi composto por uma quantidade mínima de resíduo, o quinto por ser intermediário e o décimo teste porque foi composto com a maior quantidade de resíduo de tinta. Essa iniciativa foi em título de uma comparação bruta para os testes de prensagens, conforme o item 3.5. Portanto, foram colocados cada um, em uma cápsula de porcelana, adicionados 20,0mL de água e deixadas para secar na estufa a 100ºC.
Os resultados foram anotados para considerações posteriores.
Foram misturadas também, 60g de areia e 6g de tinta pura para verificar o efeito da temperatura. A mistura foi feita num agitador magnético e foram adicionados com uma proveta, 6,0mL de água. Em seguida, foram colocados em quatro cadinhos, aproximadamente 1g dessa liga formada para serem levados à mufla em diferentes temperaturas, durante 30 minutos. As temperaturas utilizadas foram: 100ºC; 150ºC; 200ºC e 400ºC. Observou-se a temperatura que apresentou um melhor resultado, semelhante à temperatura aplicada aos corpos de provas fabricados na indústria.
De acordo com o resultado demonstrado com a liga formada com a tinta pura a 200°C, foi feito o mesmo teste, substituindo a tinta pura pelo resíduo.
Foram misturados 60g de areia, 6g de resíduo e 6,0mL de água com um bastão de vidro, uma vez que foi observado que para esse tipo de mistura, o agitador magnético não é tão eficiente para a homogeneização. A mistura também formou uma liga, que foi colocada num cadinho levado à mufla a 200°C, por 30 minutos.
O primeiro macho fabricado foi com a liga obtida com o resíduo, na proporção de 10%. Uma quantidade da mistura de 60g de areia, 6g do resíduo e 6,0mL de água preencheu o molde, que foi levado à mufla a 200°C por 30 minutos.
Em seguida foi feito um teste para fabricar o macho numa percentagem de 5% de resíduo. Colocou-se no molde uma mistura de 15g de areia, 0,75g de resíduo e 1,5mL de água. O molde foi levado à mufla a 200°C por 30 minutos.
Observando o resultado, a percentagem de resíduo foi diminuída para o próximo teste, em que utilizou-se uma quantidade de 2,5% de resíduo. O macho foi produzido através de uma mistura de 1,5mL de água, 0,375g de resíduo de tinta e 15g de areia de macharia, depois de o molde ser levado à mufla a 200°C por 30 minutos.
Reduzindo ainda mais a percentagem de resíduo, foi testada a fabricação de um macho com 1% apenas de resíduo. Para tanto, foram usadas 15g de areia, 0,15g de resíduo e 1,5mL de água e as mesmas condições: a mistura foi levada à mufla a 200°C por 30 minutos.
Prosseguindo os testes, houve a tentativa da formação de um corpo de prova com a percentagem de 5% de resíduo, contendo a mesma mistura do que foi formado a 200°C na mufla, mas nesse caso, o molde foi levado à estufa, a aproximadamente 100°C e por 30 minutos. A partir de então, foram feitos outros testes a fim de abaixar a temperatura e o tempo para tentar formar mais facilmente um corpo de prova e aprimorar o projeto.
Com todos os testes obtidos e machos produzidos, pesquisou-se o procedimento que as empresas utilizam para produzir seus corpos de prova com catalisador e resina, e o tempo gasto. Observou-se então que as empresas utilizam areia de macharia, 1% de resina em relação à areia e 25% de catalisador em relação à resina. Primeiramente mistura-se a areia e o catalisador por 60 segundos e depois se-adiciona a resina e mistura-se por mais 60 segundos. O tempo utilizado para a formação do macho é de 40 segundos em processos
automáticos. Em processos manuais, como o que se realiza no presente projeto, o tempo pode ser um pouco mais elevado. A temperatura de produção é entre 180ºC a 200ºC.
Para se identificar o tempo que se levaria para a formação de um macho industrial em procedimento em bancada, houve a tentativa de formar um corpo de prova com as quantidades fornecidas. Pesou-se 60,0g de areia, 0,60g de resina e 0,15g de catalisador. Misturou-se igualmente ao realizado na empresa e essa mistura foi colocada no molde e levada à mufla por 200ºC. Foram feitas 3 replicatas. A primeira com o tempo de 1 minuto, o segundo com o tempo de 1 minuto e 30 segundos e o terceiro com o tempo de 2 minutos. O tempo que apresentou melhor resultado foi o escolhido para a fabricação do macho equivalente ao macho industrial.
Logo se desenvolveu a necessidade de produzir machos com areia e resíduo da tinta em pó com o tempo igual ou até mesmo inferior ao macho fabricado nas empresas. Utilizando então 15,00g de areia, 1,5mL de água e 2,5% de resíduo em relação à areia (0,375g) o macho foi levado à mufla a 200ºC. Observou-se o tempo necessário para formar o corpo de prova.
Aumentando a quantidade de resíduo para 5% em relação à areia, foram realizados mais três testes com 15,00g de areia. O primeiro, utilizando 1,5mL, o segundo utilizando 1,0mL e o terceiro, 0,5mL de água. Ao colocar a mistura no molde, este foi levado à mufla a 200ºC. Os melhores tempos foram observados.
A quantidade de resíduo foi aumentada ainda mais, para 10% em relação à quantidade de areia. Usando 15,00g de areia, 1,5g de resíduo e 1,0mL de água, fabricou-se um corpo de prova, na temperatura e no tempo equivalente ao macho industrial produzido em bancada.
Para obter mais resultados e ampliar o critério de comparação, foram realizados os últimos dois testes, agora 7,5% de resíduo. Utilizou-se 15,00g de areia, 1,125g de resíduo e 1,0mL de água. A temperatura foi de 200ºC para ambos os testes, e foram testados dois tempos distintos para a fabricação.
Finalizando os experimentos de produção de corpos de provas, os resultados foram analisados para um consenso sobre melhores testes utilizando areia de macharia e resíduo de tinta em pó oriundo do processo de pintura eletrostática.
3.7. SEGUNDA ETAPA - TESTES PARA SE PRODUZIR OS MACHOS NA