Campo da invenção

A presente patente dé privilégio de invenção, tem por objéto um processo» para fabricação de placas de sinalização viária, denominadas tecnicamente como "Sinalização Vertical de Regulamentação de Trânsito", pertencente ao campo dos artigos para sinalização viária, mais precisamente são utilizadas em áreas urbanas e em rodovias para informar aos usuários sobre as condições das vias, as proibições, as obrigações, as restrições, as advertências, etc, o processo, ora em questão foi especialmente desenvolvido com vistas a, principalmente, reduzir o custo e melhorar as características técnicas em relação às outras técnicas de fabricação.

Tem-se, portanto, no pedido de patente em questão, um processo para fabricação de placas de sinalização viária com resíduos de poliuretano prensado, especialmente projetado e desenvolvido para obter enorme praticidade e que traz grandes vantagens na fabricação de elementos de sinalização vertical.

Histórico da invenção

Placas de sinalização viária, denominadas tecnicamente como "Sinalização Vertical de Regulamentação de Trânsito", são utilizadas em áreas urbanas e em rodovias para informar aos usuários as condições das vias, as proibições, as obrigações, as restrições, as advertências, etc.

Os formatos das placas podem ser circular, quadrado, octogonal, triangular e retangular, com tamanhos menores para as áreas urbanas e maiores para as rodovias e áreas rurais.

O processo de fabricação das placas do estado da técnica é o seguinte: A partir de uma chapa retangular, recorta-se a placa no tamanho e geometria desejada e faz-se a furação necessária. Placas circulares, octogonais e triangulares deixam sobras em relação à chapa da qual foram cortadas. Em seguida as placas recebem uma galvanização a quente (somente placas de aço) e uma pintura preta nas costas. A próxima étapa é a colagem, de uma película refletiva na porção frontal, e por fim a colagem do recorte eletrônico sobre a película refletiva, com a informação da placa propriamente dita. As placas maiores necessitam ainda de um reforço nas costas, denominado "quebra- vento".

Segundo a norma que rege o setor: "Os materiais mais adequados para serem utilizados como substratos para a confecção das placas de sinalização são o aço, alumínio, plástico reforçado e madeira imunizada. "

E ainda; "Poderão ser utilizados outros materiais que venham a surgir a partir de desenvolvimento tecnológico, desde que possuam propriedades físicas e químicas que garantam as características essenciais do sinal, durante toda sua vida útil, em quaisquer condições climáticas, inclusive após execução do processo de manutenção. "

Em função do menor preço, a esmagadora maioria das placas de sinalização tem como substrato o aço carbono utilizando chapas com espessura de 1 ,25 mm ou de 1,5 mm. Em zonas litorâneas e carboníferas são eventualmente utilizadas chapas de alumínio e de plástico reforçado, que são imunes à corrosão mas possuem preços maiores.

Pontos deficientes do estado da técnica

O grande inconveniente dos elementos de sinalizações do estado da técnica reside especificamente no material de fabricação.

O inconveniente observado nas atuais placas de sinalização está no fato de que, as placas posicionadas em locais ermos, principalmente ém rodovias, frequentemente sofrem depredações, tais como tiros e consequentemente perdem a sua proteção superficial, sendo que os modelos fabricados em aço, sem essa proteção, sofrem corrosão rapidamente, reduzindo de forma significativa a sua vida útil.

As placas de alumínio, por possuírem alto valor como sucatas, tornaram-se objetos frequentes de furtos, já as placas de fibra de vidro têm o inconveniente do alto custo.

Como resultado dessas ações o setor viário acaba sendo prejudicado, pela necessidade de repor uma grande quantidade de elementos de sinalização.

Sumário da invenção

Foi pensando nesses inconvenientes que, após inúmeras pesquisas e estudos, o inventor, pessoa ligada ao -ramo, criou e desenvolveu o objeto da presente patente, idealizando um processo para fabricação de placas de sinalização viária com resíduos de poliuretano prensado, resultando na obtenção de placas de poliuretano com condições de reunir as mel iores características dedada tipo de substrato, ou seja, o preço baixo do aço, a resistência à corrosão do alumínio e o desinteresse no roubo do plástico reforçado com fibra de vidro.

O objetivo do processo, ora em apresentação é possibilitar ^* a fabricação de placas prontas, de resíduos de poliuretano prensado, já furadas e na cor adequada (com pigmento na "massa"), sendo necessário somente colar os adesivos, reduzindo assim as etapas fabris.

As placas de maiores dimensões podem possuir uma geometria diferenciada nas costas, eliminando á necessidade de "quebra vento".

Outra vantagem está no fato de que podem ser fornecidas aos órgãos governamentais, privilegiando um produto reciclado (atendendo à lei dos resíduos sólidos), e também solucionar o problema dos roubos de placas, além da corrosão nas zonas litorâneas e carboníferas.

O processo para fabricação de placas de sinalização viária com resíduos de poliuretano prensado requer uma estrutura fabril relativamente pequena, composta por prensa, moinho e misturador.

É de se compreender assim que o processo , para fabricação de placas de sinalização viária com resíduos de poliuretano prensado, ora em questão é extremamente simples em sua concepção, sendo, portanto, de fácil exequibilidade, porém, são obtidos excelentes resultados práticos e funcionais, oferecendo um método de fabricação inovador sobre os já conhecidos.

Descrição detalhada da invenção

O "PROCESSO PARA FABRICAÇÃO DE PLACAS DE SINALIZAÇÃO VIÁRIA COM RESÍDUOS DE POLIURETANO PRENSADO", objeto da presente patente, cáracteriza-se essencialmente por ser constituído de um método para fabricação de sinalizadores verticais de vias de rodagem.

Denominado dé processo para fabricação de placas de sinalização viária com resíduos de poliuretano prensado é compreendido pela seguinte sequência:

Os resíduos de poliuretano são primeiramente separados dos séus contaminantes, tais como plástico, papel, metais, e quaisquer outros materiais que não sejam o poliuretano.

Em seguida os resíduos já descontaminados são triturados em granulometria adequada ao processo. Podendo ser entre cinco (05) micras e trinta (30) milímetros. De modo geral, grãos menores produzem peças com melhor acabamento superficial, melhor reprodução do molde e com maior rigidez; já os grãos maiores resultam em peças com maior flexibilidade.

Depois da moagem é adicionada uma resina aos grânulos de poliuretano, em proporção adequada ao resultado desejado. Podendo ser adicionada a quantia de meio por cento (0,5%) até quarenta por cento (40%) de resina sobre o peso de grânulos de poliuretano. Os melhores resultados são obtidos com a adição de dez por cento (10%) de isocianatos em geral (tanto TDI quanto MDI, NDI, PMDI, etc); quantias menores de resina resultam em peças com menores propriedades mecânicas, e quantias maiores de resina agregam significativas melhorias de propriedades mecânicas nas peças.

A adição da resina nos grânulos de poliuretano deve ser feita sob agitação e até que haja uma dispersão e homogenização completa dos componentes. Os melhores resultados são obtidos com agitador de pás sobre um eixo rotativo e agitação de pelo menos trinta (30) minutos.

Em seguida >a mistura poliuretano mais resina deve ser depositada em uma matriz de alumínio ou outro material com boa condutividade térmica, pré-aquecida, na qual já foi aplicado um desmoldante especial para altas temperaturas, e prensada até compactar-se e tomar a forma da matriz.

Podem ser utilizadas temperaturas entre cinquenta graus centígrados (50°C) e trezentos e cinquenta graus centígrados (350°C). Temperaturas mais baixas necessitam de maior tempo de prensagem e resultam em peças de cor mais clara e com menores propriedades mecânicas; temperaturas mais elevadas necessitam de menor tempo de prensagem e resultam em peças de cor mais escura, com pele mais dura, maior resistência à abrasão é melhores propriedades mecânicas. Os melhores resultados são obtidos com duzentos e sessenta graus centígrados (260°C) por três (3) minutos.

A pressão de prensagem utilizada pode variar entre três quilogramas por centímetro quadrado (3kg/cm ² ) e duzentos quilogramas por centímetro quadrado (200kg/cm ² ). Pressões menores resultam em peças com menor densidade e menores propriedades mecânicas e maiores, pressões resultam em peças com maiores propriedades mecânicas e maior densidade. Os melhores resultados são obtidos com pressões variando entre trinta quilogramas por centímetro quadrado (30kg/cm ² ) e cinquenta quilogramas por centímetro quadrado (50kg/cm ² ). Podem ser empregados dois métodos de prensagem, sendo um compactando a mistura poliuretano mais resina até atingir a pressão desejada, e a partir daí somente mantendo a posição da matriz, não avançando nem recuando, e outro método, aplica-se pressão constante durante todo o processo de cura. Neste método a peça a ser moldada vai perdendo espessura e ganhando densidade gradativamente. O primeiro método permite a fabricação de peças com melhor precisão dimensional, e o segundo permite a fabricação de peças com maior densidade.

O tempo de prensagem pode variar entre um (1 ) minuto e cento e vinte (120) minutos. Tempos menores são adequados para peças com paredes mais finas e tempos maiores são adequados para peças com paredes mais espessas.

Para um melhor entendimento do processo, ora em questão segue abaixo um exemplo da sua aplicação, para a fabricação de lima placa medindo 500 milímetros de diâmetro por 8 milímetros de espessura.

São utilizados um mil, cento e trinta gramas (1.130g) de grânulos de poliuretano com média de duzentos (200) micra aos quais são adicionados cento e vinte e cinco gramas (125g) de isocianato (difenilmetano diisocianato - MDI) e dez gramas (10g) de pigmento preto. Aquece-se a matriz a duzentos e sessenta graus centígrados- (260°C), aplica-se desmoldante e em sejuida é depositada a mistura poliuretano/resina aglutinante e prensado por três (3) minutos. Esse processo resulta em uma peça com densidade de oitocentos quilogramas por metro cúbico (800kg/m ³ ), com propriedades mecânicas muito semelhantes às da madeira de igual densidade.

Resumo das especificações do processo:

• Grânulos de poliuretano: entre 5 micra e

30mm.

· Resina aglutinante: qualquer isocianato - ou mistura deles.

• Percentual de resina sobre poliuretano:

0,5% a 40%.

• Temperatura de trabalho: 50°C a 350°C. . • Pressão de trabalhó: 3kg/cm ² a 200kg/cm ² .

• Tempo de prensagem: 1 a 120 minutos. Pode-se assim, constatar através do exposto que o "PROCESSO PARA FABRICAÇÃO DE PLACAS DE SINALIZAÇÃO VIÁRIA COM RESÍDUOS DE POLIURETANO PRENSADO" ora em questão caracteriza-se como um método de fabricação "de grande utilidade, apresentando todas as qualidades práticas e de funcionalidade que justificam plenamente o pedido de patente de privilégio de invenção.