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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2015.tde-05082015-105426
Documento
Autor
Nome completo
Renan Magri
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2015
Orientador
Banca examinadora
Schiabel, Liliane Ventura (Presidente)
Ruggiero, Lígia de Oliveira
Siqueira, Adriano Almeida Gonçalves
Título em português
Desenvolvimento de um protótipo para realização do ensaio de inflamabilidade em óculos de sol
Palavras-chave em português
Norma brasileira NBR15111
Óculos de sol
Teste de inflamabilidade
Resumo em português
Desde a invenção dos óculos de sol sua popularidade cresceu enormemente. Esse fato ocasionou a necessidade de criar normas para certificação de óculos de sol, cujo principal objetivo é manter os consumidores protegidos contra danos e perigos secundários decorrentes do uso de óculos. No Brasil a NBR 15111 faz recomendações para o desempenho dos óculos de sol, entretanto, nenhuma instituição de certificação efetua todos os procedimentos requeridos pela norma no país. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema para testes de inflamabilidade e os resultados obtidos em óculos de sol de acordo com o procedimento descrito na NBR 15111. O ensaio de inflamabilidade consiste em pressionar uma haste metálica aquecida a 650 ºC ± 20 ºC contra as superfícies da amostra lentes e armações dos óculos de sol com uma força equivalente ao peso da haste aquecida por um período de 5 segundos. Após este período, cessa-se o contato da haste aquecida com a superfície testada. Para que a amostra seja aprovada, esta não deve se inflamar e nem continuar a derreter após o término do procedimento. Para realizar essa verificação, deve-se fazer inspeção visual durante todo ensaio. O equipamento aqui desenvolvido está em conformidade com as recomendações feitas pela NBR 15111 para o teste de inflamabilidade e consiste das seguintes partes: um termopar afere a temperatura da haste metálica aquecida no interior do forno, que envia a informação a um controlador PID para estabilizar a temperatura em 650 ºC. Então, um circuito de potência desenvolvido controla a potência elétrica aplicada na resistência elétrica do forno utilizando o sinal de PWM gerado pelo PID. Há um atuador linear conectado à haste aquecida por meio de um cabo de aço que controla a movimentação vertical desta. O protótipo construído também apresenta um painel de controle, indicador de temperatura e um suporte de fixação para a amostra de óculos na parte inferior. Foi criada uma interface com o computador em LabView para fazer aquisição de dados e armazená-los automaticamente no disco rígido. O equipamento construído estabiliza na temperatura de trabalho em 22 minutos, tem a capacidade de efetuar ensaios de inflamabilidade consecutivos e está em conformidade com todas as recomendações da NBR 15111. Foram testados 48 pares de óculos utilizando o protótipo desenvolvido e todos os procedimentos foram executados de acordo com o descrito na norma. Das amostras, 47 apresentavam lentes de policarbonato e apenas uma apresentava lentes de vidro, enquanto que todas tinham armações feitas de policarbonato. Nenhuma amostra se inflamou ou continuou a derreter após o término do teste, entretanto, todas as superfícies de policarbonato em contato com a haste metálica aquecida sofreram derretimento. Dos resultados apresentados, conclui-se que óculos de sol feitos de policarbonato são extremamente resistentes à ignição.
Título em inglês
Prototype development for performing flammability test on sunglasses
Palavras-chave em inglês
Brazilian standard NBR 15111
Flammability test
Sunglasses
Resumo em inglês
Sunglasses popularity has skyrocketed since its invention. This fact has further led to the need for creating sunglasses standards. The main purpose of a sunglass standard is to keep consumers safe from damages and secondary hazards due to sunglass use. In Brazil, the NBR 15111 made recommendations for desired sunglasses features, unfortunately, none certification institution addresses all test procedures required by the standard. This work presents the development of a flammability test system and results for sunglasses tests based on the NBR 15111 requirements. The flammability test procedure consists in a hot steel rod at 650 ºC ± 20 ºC pressed against the sunglasses surfaces with a force equals to the weight of the steel rod for a period of 5 seconds and then remove it. The sample should not ignite or continue to glow after the end of the test. During the procedure, we carry out visual inspection. The equipment developed comply with all NBR 15111 recommendations for the flammability test. First, the thermocouple measures the hot steel rod temperature inside the furnace and send it to the PID controller to set the temperature to 650 ºC. Then the power circuit drives power to the furnace electrical resistance using the PID PWM output. There is a linear actuator controlling the vertical movement of the hot steel rod, connected by a steel cable. The prototype built also has a control panel, temperature indicator and a fastening support at the bottom for placing the sunglass sample. We created a PC interface with LabView to collect data and store it automatically to the hard drive. The built equipment reaches the working temperature in 22 minutes; it can perform consecutive flammability tests and comply with all NBR 15111 recommendations. We assessed 48 pairs of sunglasses using the prototype developed and all procedures were carried out as required by the NBR 15111. From the samples, 47 had polycarbonate lenses and one had glass lenses, while all frames were made of polycarbonate. None sample ignited or continued to glow after the hot steel rod removal, however, all polycarbonate surfaces in contact with the hot steel rod has melted. Results were been presented and the proof argues that sunglasses made of polycarbonate are extremely resistant to ignition.
 
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Renan.pdf (4.64 Mbytes)
Data de Publicação
2015-08-11
 
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