No quadro atual da economia, a indústria está cada vez mais competitiva, o que resulta no seu constante crescimento. Este crescimento impulsiona as empresas à contínua melhoria da eficiência dos seus processos e serviços. Assim, no que se refere ao caso da indústria de moldes de injeção, assegurar um bom desempenho dos moldes, tanto no seu ciclo de vida como na qualidade do produto moldado, é um objetivo fulcral. Para tal, é conveniente haver uma evolução ao nível da instrumentação destes sistemas na monitorização e controlo, em tempo real, das variáveis do processo de moldação. Nesse sentido, o trabalho desenvolvido nesta dissertação visa projetar um protótipo, para implementação industrial, com os sistemas de instrumentação necessários para monitorização de variáveis de processo e estruturais de moldes de injeção. Foca-se no desenvolvimento de um sistema com várias unidades sensoriais que permitem a monitorização em tempo real de várias variáveis de processo e estruturais. O sistema monitoriza variáveis, tais como pressão, temperatura, deslocamentos da cavidade e do macho e aceleração. O módulo de aquisição de dados é constituído por um computador de placa única com dois processadores e dois circuitos impressos com o acondicionamento de sinal necessário para comunicar com os sensores instalados na ferramenta moldante. Desenvolveu-se não só o hardware de um módulo de aquisição, mas também o suporte físico. O protótipo desenvolvido tem dimensões reduzidas, apresenta um baixo custo associado e foi testado em ambiente industrial num processo de injeção num molde preparado para receber as unidades sensoriais definidas.

In the current economic context, industry has been increasingly more competitive, which has enabled its growth. Such growth motivates companies to continuously improve on the e ciency of its processes and services. Thus, regarding the injection moulding industry, ensuring a good moulding performance, both in the life cycle and quality of the moulded product, is a goal of paramount importance. In order to ensure that such a goal is met, an evolution in the instrumentation of these systems is mandatory at the level of real-time monitorization and control of the moulding process's variables. In this way, the scope of the work developed in this dissertation aims at designing a prototype, for industrial implementation, with the required instrumentation systems for monitoring an injection mould. It focuses on the development of a system with several sensorial units that allow real-time monitoring of several process and structural variables. The system monitors variables such as pressure, temperature, cavity and core displacements and acceleration. The data acquisition module consists of a single board computer with two processors and two printed circuits boards with the necessary signal conditioning to communicate with the sensors installed in the molding tool. Not only the hardware of an acquisition module was developed, but also the physical support. The developed prototype has reduced dimensions, presents a low associated cost and was tested in an industrial environment in an injection process in a mould prepared to receive the defined sensorial units.

Mestrado em Engenharia Mecânica