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Como funciona um capacete motociclista
- 1. ul Grande do S e Fe deral do Rio ign de Produ to Universidad Hab. em Des m Design - Graduação e rocessos II es Santana Materiais e P e Campoman arlen Profª Ruth M 2010/2 Materiais Poliméricos par a Capacetes Motociclistde as
- 3. Para quê serve um capacete ? Lesões na cabeça e no pescoço são a principal causa de morte, lesão grave e invalidez entre usuários de motocicletas. Nos países europeus, lesões na cabeça contribuem com cerca de 75% das mortes entre usuários de veículos motorizados de duas rodas; em alguns países de baixa e média renda, estima-se que as lesões na cabeça sejam responsáveis por 88% das mortes. Organização Pan-Americana da Saúde, 2007
- 4. Para quê QUATRO TIPOS DE FERIMENTOS NA CABEÇA serve um capacete? dano no escalpo fratura de crânio ferimento no cérebro ferimento no pescoço combinação
- 5. Para quê FERIMENTOS NO CÉREBRO serve um capacete? 2 tipos por aceleração por desaceleração
- 6. Para quê FRATURA LATERAL serve um capacete?
- 7. Para quê Reduz a desaceleração serve um capacete? do crânio e o movimento do cérebro;
- 8. Para quê serve um capacete? Absorve parte do choque, reduzindo a energia do impacto;
- 9. Para quê serve um capacete? Distribui as forças do impacto por uma superfície maior;
- 10. Para quê serve um capacete? Previne contato direto entre o crânio e o objeto do impacto, agindo como barreira mecânica.
- 11. Co funci mo cete mcapa ona ? u
- 12. funcio Como pacete na ? um ca Um capacete é um equipamento de segurança constituído principalmente por um casco de material rígido, com função de resistir a objetos penetrantes, e uma camada de material espumado, para absorção de energia de impacto. (SHUAEIB et al., 2002)
- 13. Refina a audição Corta o ruído do vento funcio Como pacete na ? um ca Protege a cabeça pela casca que dispersa a energia e o espumado que absorve o impacto Protege olhos e face de objetos e vento Permite boa visão Sistema rápido de engate segura o capacete na cabeça
- 14. Acolchoamento de conforto funcio Como pacete na ? Casco rígido um ca Preenchimento ou espumado Viseira Proteção de face adicional Sistema de retenção ou trava de fechamento
- 15. Crânio Fluído cérebro-espinhal funcio Como pacete na ? um ca Cérebro Dura Mater
- 16. TIPOLOGIAS funcio Como pacete na ? um ca Capacetes de rosto inteiro estrutura completa proteção de toda a cabeça pode ou não possuir viseira
- 17. TIPOLOGIAS funcio Como pacete na ? um ca Capacetes de rosto livre proteção superior e lateral proteção limitada para a área do maxilar pode ou não possuir viseira
- 18. TIPOLOGIAS funcio Como pacete na ? um ca Capacetes de meia cabeça proteção superior e lateral maior cobertura nas laterais geralmente não possui viseira
- 19. TIPOLOGIAS funcio Como pacete na ? um ca Capacetes para área tropical especificamente projetado para países que têm clima extremamente quente e úmido conhecidos como coquinho uso questionável
- 20. Como é f abricado um capac ete ?
- 21. Como é f um capac abricado SELEÇÃO DE MATERIAIS ete ? Abordagem da energia de Mills método baseado na equação da energia de densidade e, em seguida, na área de contato e velocidade de impacto.
- 22. Como é f um capac abricado SELEÇÃO DE MATERIAIS ete ? Abordagem da energia de Mills primeiramente aplicado para definir a espessura de acolchoamento de embalagens. o método é aplicado em duas etapas
- 23. Como é f um capac abricado SELEÇÃO DE MATERIAIS Abordagem da energia de Mills ete ? Método de comparação da energia instantânea de densidade análises experimentais para gerar a curva de amortecimento (fadiga de compressão x tensão) naquelas condições de espessura e processamento método só pode ser aplicado a materiais espumados que tenham comportamento próximo ao da curva mestra da abordagem
- 24. Como é f um capac abricado SELEÇÃO DE MATERIAIS Abordagem da energia de Mills ete ? Método de análise do design do capacete abordagem matemática que reduz o problema em elementos simples, onde o principal critério é a capacidade de absorção de energia da espuma do capacete o foco está em estimar a área entre o capacete e o impacto, para então compreender a relação da absorção de energia e a fadiga por compressão
- 25. Como é f um capac abricado SELEÇÃO DE MATERIAIS Abordagem da energia de Mills ete ? Método de análise do design do capacete neste método é negligenciada a espessura da casca, não participando dos cálculos a serem efetuados considera-se o capacete como esférico e analisa os esforços na seção de um trecho de uma casca esférica com espessura
- 26. Como é f um capac abricado SELEÇÃO DE MATERIAIS Abordagem da energia de Mills ete ? Método de análise do design do capacete a) a cabeça humana tolera acelerações de 250 G até 300 G, antes de sofrer ferimentos no cérebro; b) a massa da cabeça, juntamente com o capacete, é de aproximadamente 5kg; c) a maior força que pode ser aplicada à cabeça é de 15kN
- 27. Como é f um capac abricado SELEÇÃO DE MATERIAIS ete ? Abordagem da energia de Gibson e Ashby primeiramente aplicado para definir a espessura de acolchoamento de embalagens. utiliza a aproximação da energia por unidade de volume o método é aplicado em duas etapas
- 28. Como é f um capac abricado SELEÇÃO DE MATERIAIS Abordagem da energia de Gibson e Ashby ete ? Seleção do material espumado e refinamento do processo de seleção considera que a espessura do espumado é definida por parâmetros projetuais ou de processamento, devendo ter entre 20mm e 30mm selecionar o material que mais absorva energia e distribua a força que irá ser transmitida para a cabeça, localizando-o em gráficos já existentes
- 29. Como é f um capac abricado SELEÇÃO DE MATERIAIS Abordagem da energia de Gibson e Ashby ete ? Seleção do material espumado e refinamento do processo de seleção a) a cabeça humana tolera acelerações de 250 G até 300 G, antes de sofrer ferimentos no cérebro; b) a massa da cabeça, juntamente com o capacete, é de aproximadamente 5kg; c) a maior força que pode ser aplicada à cabeça é de 15kN
- 30. Como é f um capac abricado SELEÇÃO DE MATERIAIS Abordagem da energia de Gibson e Ashby ete ? Seleção do material espumado e refinamento do processo de seleção Por este método, os melhores materiais espumados são: a) EPS (densidade de 0,05 mg/m³ e absorção de cerca de 0,8 MJ/m³); b) PU termofixo (densidade de 0,7 mg/m³ e absorção de cerca de 0,6 MJ/m³); c) EPP (densidade de 0,08 mg/m³ e absorção de cerca de 0,7 MJ/m³)
- 31. Como é f um capac abricado SELEÇÃO DE MATERIAIS Abordagem da energia de Gibson e Ashby ete ? Seleção de materiais para a casca do capacete para poder determinar a espessura da casca, é efetuado um teste resistência à penetração, o mesmo utilizado para a avaliação de capacetes já acabados deste modo é possível determinar a espessura do casco do capacete, tendo em vista que esta deve absorver no mínimo 30% do impacto total sofrido
- 32. Como é f um capac abricado FABRICAÇÃO ete ? Casco Termoplásticos Compósitos
- 33. Como é f um capac abricado FABRICAÇÃO Casco ete ? Termoplástico moldados por processo de injeção materiais mais comuns são o ABS e o PC e blendas destes ABS ainda apresenta maiores vantagens que o PC devido a melhor desempenho em impactos, problemas menores de degradação, processabilidade maior e menor vulnerabilidade a solventes orgânicos.
- 34. Como é f um capac abricado FABRICAÇÃO Casco ete ? Termoplástico são mais leves que os fabricados de compósitos mais barato para produzir em grandes quantidades minimizam as operações de acabamento maior precisão na peça
- 35. Como é f um capac abricado FABRICAÇÃO Casco ete ? Termoplástico porém necessita ser mais espesso para equiparar aos cascos de compósito, mesmo assim com capacidade de absorção de impacto relativamente baixa (comparada aos compósitos)
- 36. Como é f um capac abricado FABRICAÇÃO Casco ete ? Compósitos mais utilizado é a fibra de vidro capacetes para atividades de maiores exigências é comum a utilização de aramida independentemente do reforço selecionado os métodos de fabricação serão os mesmos
- 37. Como é f um capac abricado FABRICAÇÃO Casco ete ? Compósitos menores custos em termos de máquinas e processos uma maior resistência com menor espessura de casca exige trabalho manual intensivo menor precisão no resultado e necessidade de muitas operações de acabamento
- 38. Como é f um capac abricado FABRICAÇÃO Casco ete ? Compósitos existem dois procedimentos mais comuns para a fabricação de capacetes de material polimérico compósito
- 39. Como é f um capac abricado FABRICAÇÃO Casco ete ? Compósitos Procedimento A Utiliza de molde negativo e positivo, onde no negativo são inseridas camadas de resina (epoxi ou poliéster) e camadas de retalhos de fibra de reforço, de modo a formar um sanduíche. São geralmente efetuadas até 9 camadas, e posteriormente prensadas sob temperatura.
- 40. Como é f um capac abricado FABRICAÇÃO Casco ete ? Compósitos Procedimento B Molde negativo e positivo. Parte de uma fina casca de resina no molde positivo que é coberta por uma peça de fibra de reforço de aproximadamente 100 cm x 45 cm. Esta é tensionada cobrindo toda a superfície. Após o tensionamento, o material é impregnado com resina polimérica e repetido o processo 4 vezes (5 camadas no total). Quando finalizadas, as camadas são prensadas sob temperatura.
- 41. Como é f um capac abricado FABRICAÇÃO Casco ete ? Compósitos Procedimento B
- 42. Como é f um capac abricado FABRICAÇÃO ete ? Preenchimento Espumado EPS EPE e EPP PU expandido PVDC
- 43. Como é f um capac abricado FABRICAÇÃO Preenchimento espumado ete ? EPS material mais utilizado no mercado devido a sua excelente performance e baixa densidade associada, além do baixo custo de produção para grandes quantidades
- 44. Como é f um capac abricado FABRICAÇÃO Preenchimento espumado ete ? EPS fabricados em processo de injeção utiliza o pentano como gás de expansão é depositado ainda quente no molde, onde expande mais e assume a forma desejada
- 45. Como é f um capac abricado FABRICAÇÃO Preenchimento espumado ete ? EPS só é possível produzir peças de no máximo um hemisfério peças feitas em 2 seções diminuem o desempenho fina problema da rigidez também dificulta na produção de peças com furos de ventilação
- 46. Como é f um capac abricado FABRICAÇÃO Preenchimento espumado ete ? EPE e EPP substitutos do EPS se destacam pelo alto grau de flexibilidade que permite a fabricação de preenchimentos com mais de um hemisfério e furos já projetados no molde excelente performance a impacto
- 47. Como é f um capac abricado FABRICAÇÃO Preenchimento espumado ete ? EPE e EPP Polipropileno Expandido pode ser processado de dois modos: método de extrusão - injeção de gás expansor no cilindro da máquina extrusora método de impregnação - utilização de uma autoclave em que é introduzido o polipropileno na forma de grânulos, sofrendo expansão pela injeção de gás.
- 48. Como é f um capac abricado FABRICAÇÃO Preenchimento espumado ete ? EPE e EPP material obtido é utilizado na produção de peças por um processo de injeção em uma câmara é colocada a mini espuma dessa matéria- prima
- 49. Como é f um capac abricado FABRICAÇÃO Preenchimento espumado ete ? EPE e EPP por meio da elevação da temperatura e pressão com a utilização de vapor e ar comprimido, promove-se a passagem do vapor entre e no interior das mini espumas realizando a soldagem e moldagem da peça
- 50. Como é f um capac abricado FABRICAÇÃO Preenchimento espumado ete ? PU – Poliuretano expandido material mais barato dentre os descritos possui excelente desempenho em impactos múltiplos é consideravelmente mais pesado que o EPS
- 51. Como é f um capac abricado FABRICAÇÃO Preenchimento espumado ete ? PU – Poliuretano expandido é processado de modo ligeiramente diferente. molde de 2 cavidades, primeiramente é gerado um filme fino de laca da PU na cavidade superior (pré-aquecida) Na cavidade inferior aloca-se a casca do capacete o PU é depositado e o molde é fechado
- 52. Como é f um capac abricado FABRICAÇÃO Preenchimento espumado ete ? PU – Poliuretano expandido após o processo de expansão, o capacete é retirado inteiro, com o PU alocado ao casco trata-se de um material frágil, há as mesmas limitações de modelagem encontradas no EPS.
- 53. CONSIDERAÇÕES FINAIS Seleção de materiais ferimentos de cabeça Polipropileno
- 54. CRÉDITOS Fotografias Capa - http://www.flickr.com/photos/grantuking/ Para quê serve um capacete? - http://www.flickr.com/photos/45688285@N00/ Como funciona um capacete? - http://www.flickr.com/photos/kerryburnout/ Como é fabricado um capacete? - http://www.flickr.com/photos/40961295@N03/ Contra-capa - http://www.flickr.com/photos/matthoult/ Capacete tipologia 1, 2 e 3 - Taurus Helmets Capacete tipologia 4 - Harley Helmets Ilustrações Estrutura Capacete - Motorcycle Safety Foundation Sistema cérebro-espinhal - Organização Pan-Americana de Saúde Áreas afetadas - RICHTER et. al (2001) Processamento Compósito - SHUAEIB et al. (2002)
- 55. BIBLIOGRAFIA Organização Pan-Americana da Saúde. Capacetes: manual de segurança no trânsito para os gestores e profissionais de saúde. / Organização Pan-Americana da Saúde; Organização Mundial da Saúde; Solange Pedroza. – Brasília : Organização Pan-Americana da Saúde, 2007. SHUAEIB, F. M.; HAMOUDA, A. M. S.; HAMDAN, M. M.; RADIN UMAR, R. S.; HASHMI, M. S. J. Motorcycle helmet - Part I. Biomechanics and computation issues. Journal of Materials Processing Technology 123 (2002) pp 406 a 421. Elsevier, 2002. SHUAEIB, F. M.; HAMOUDA, A. M. S.; HAMDAN, M. M.; RADIN UMAR, R. S.; HASHMI, M. S. J. Motorcycle helmet - Part II. Materials and design issues. Journal of Materials Processing Technology 123 (2002) pp 422 a 431. Elsevier, 2002. SHUAEIB, F. M.; HAMOUDA, A. M. S.; HAMDAN, M. M.; RADIN UMAR, R. S.; HASHMI, M. S. J. Motorcycle helmet - Part III. Manufacturing issues. Journal of Materials Processing Technology 123 (2002) pp 432 a 439. Elsevier, 2002. MAARTENS, Nicholas F. F.R.C.S.(SN); WILLS, Andrew D. M.R.C.S.; ADAMS, Christopher B.T. M.A., M.Ch., F.R.C.S. Lawrence of Arabia, Sir Hugh Cairns, and the Origin of Motorcycle Helmets. Neurosurgery Journal. January 2002 - Volume 50 - Issue 1 - pp 176-180. RICHTER, Martinus MD; OTTE, Dietmar MSc; LEHMANN, Uwe MD; CHINN, Bryan PhD; SCHULLER, Erich DSc; DOYLE, David MD; STURROCK, Kate BS; KRETTEK, Christian MD, FRACS. Head Injury Mechanisms in Helmet-Protected Motorcyclists: Prospective Multicenter Study. Journal of Trauma-Injury Infection & Critical Care: November 2001 - Volume 51 - Issue 5 - pp 949-958. KOLESKI , Sérgio Daniel; BALLESTERO , Serafim Daniel. Redução do impacto ambiental pela reciclagem de resíduos de polipropileno expandido na produção de autopeças . Rev. biociências, Taubaté, v.13, n.3-4, p.175-177, jul/dez. 2007 .
- 56. ul Grande do S e Fe deral do Rio ign de Produ to Universidad Hab. em Des m Design - Graduação e rocessos II es Santana Materiais e P e Campoman Materiais arlen Profª Ruth M Poliméricos 2010/2 par a Capacetes Motociclistde as Obrigado.