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CPGEI (Doutorado): Ivo de Lourenço Junior

Monitoração de Propriedades Mecênicas de Polímeros com Sensor à Rede de Bragg (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial)
Quando 18/02/2011
das 09h00 até 12h00
Onde C301
Nome do Contato José Luís Fabris
Participantes Prof. José Luís Fabris ( Orientador - UTFPR )
Profa. Marcia Muller ( Coorientadora - UTFPR )
Banca Examinadora:
Prof. José Luís Fabris, Dr., Presidente - UTFPR
Profa. Maria José Pontes, Dra. - UFES
Prof. Eunézio Antônio De Souza, Dr. - MACKENZIE
Prof. Carlos Marcus Gomes Da Silva Cruz, Dr.- UTFPR
Prof. Paulo César Borges, Dr. - UTFPR
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Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial

Monitoração de Propriedades Mecênicas de Polímeros com Sensor à Rede de Bragg

Resumo: Este trabalho apresenta um estudo sobre a utilização de redes de Bragg em fibra ótica (FBG), para a monitoração das deformações mecânicas oriundas do processo de secagem de tintas. No intervalo de tempo referente ao processo de secagem, uma fina camada de tinta sofreu uma mudança de estado físico de líquido para sólido, se transformando em um filme contínuo e mecanicamente estável. As deformações mecânicas presentes neste processo foram mensuradas pelo transdutor, demonstrando a real possibilidade das redes de Bragg serem aplicadas para estes fins. Para o acompanhamento temporal das deformações mecânicas no processo de secagem de uma tinta látex, a FBG foi encapsulada com o objetivo de evitar o contato da tinta com a fibra ótica, devido à ineficaz aderência entre ambas, e consequentemente melhorar a aderência da tinta sobre o dispositivo encapsulado. Este processo de encapsulação da FBG permitiu que as deformações mecânicas oriundas do processo de secagem fossem eficientemente transformadas em perturbações mecânicas mensuradas pelo transdutor. O acompanhamento temporal das deformações mecânicas oriundas do processo de secagem também foi investigado com a utilização de tinta diluída. Finalmente, um estudo sobre as deformações mecânicas de uma segunda camada de tinta (duas demãos) é ainda abordado. As redes de Bragg utilizadas neste trabalho foram produzidas e caracterizadas quanto à deformação mecânica longitudinal e temperatura, no Núcleo de Dispositivos Fotônicos da UTFPR.

Palavras-chave: Redes de Bragg em fibra ótica. Sensor de deformação em fibra ótica. Processo de secagem de tintas.

Mechanical properties of polymers monitored with Fiber Bragg Grating

Abstract: This work shows results obtained with the use of fiber Bragg grating (FBG) transducer to monitor the drying process of latex paints. When a thin film of wet paint is dried on the substrate surface, the paint film change from a sticky liquid state to a solid state, transforming to a continuous, transparent and mechanically stable film. The mechanical deformations in this process were measured by the FBG sensor head, showing the real possibility of FBG strain sensor application in this area. To monitor the mechanical deformation in the film during the drying process, the FBG was packaged. The FBG packaging has two main function: allows a better measurement of the paint mechanical deformation inherent to the drying process and also avoids paint poor adhesion to the bare optical fiber. The packaged FBG, showed that this is a promising device to be used for the measurement of stress evolution in paints during the drying time. The mechanical deformation during drying time of diluted latex paint also was investigated. Finally, a study about the mechanical deformation of a second coating application of latex paint also was studied.  The Bragg gratings used in this work, were produced in photosensitive fibers by means of a phase-mask interferometric external fabrication technique at Núcleo de Dispositivos Fotônicos laboratories of UTFPR.

Keywords: Fiber Bragg grating. Optical fiber strain sensor. Paint drying process.

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