Publicação
Study of the influence of a gecko-inspired adhesive structure on the mechanical properties of specimens reinforced with glass and carbon fibres
| Resumo: | Com o progresso recente na procura por materiais mais leves, duráveis e sustentáveis, a aplicação de compósitos, como as fibras de vidro e de carbono, tem-se expandido em áreas como a aeroespacial e a automóvel. Contudo, esses materiais continuam a representar desafios para o ambiente devido à sua reciclagem complicada e à sua baixa biodegradabilidade. O uso de polímeros, como o PLA, proveniente de produtos agrícolas, representa um progresso sustentável, particularmente em processos de produção aditiva que minimizam o desperdício. Esta dissertação tem como objetivo examinar a influência de uma estrutura adesiva inspirada em lagartixas nas propriedades mecânicas de provetes reforçados com fibras de vidro ou de carbono. Com o intuito de alcançar este objetivo, foram estabelecidas as características dos materiais, criados métodos biomiméticos para a incorporação das fibras, aperfeiçoados os parâmetros de impressão e realizados ensaios de tração e flexão num equipamento universal. Nos resultados obtidos, verifica-se uma superioridade da resistência à flexão. A aplicação do método de Taguchi permitiu identificar as combinações ideais de fatores para maximizar estas resistências. A análise ANOVA destacou que o tipo de reforço (fibra de vidro, de carbono ou sem reforço) foi determinante para a resistência à flexão e à tração, reforçando a sua importância para o desempenho mecânico. A conclusão é que o método de Taguchi e a ANOVA são eficientes para melhorar as propriedades mecânicas do PLA reforçado, sendo o fator "tipo de reforço" o principal responsável pela melhoria do desempenho do material. |
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| Autores principais: | Pinto, Cláudia Beatriz Ferreira Vieira |
| Assunto: | Biomimetismo Compósitos Fibras de reforço Fabrico aditivo |
| Ano: | 2024 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Instituto Politécnico de Bragança |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | Biblioteca Digital do IPB |
| Resumo: | Com o progresso recente na procura por materiais mais leves, duráveis e sustentáveis, a aplicação de compósitos, como as fibras de vidro e de carbono, tem-se expandido em áreas como a aeroespacial e a automóvel. Contudo, esses materiais continuam a representar desafios para o ambiente devido à sua reciclagem complicada e à sua baixa biodegradabilidade. O uso de polímeros, como o PLA, proveniente de produtos agrícolas, representa um progresso sustentável, particularmente em processos de produção aditiva que minimizam o desperdício. Esta dissertação tem como objetivo examinar a influência de uma estrutura adesiva inspirada em lagartixas nas propriedades mecânicas de provetes reforçados com fibras de vidro ou de carbono. Com o intuito de alcançar este objetivo, foram estabelecidas as características dos materiais, criados métodos biomiméticos para a incorporação das fibras, aperfeiçoados os parâmetros de impressão e realizados ensaios de tração e flexão num equipamento universal. Nos resultados obtidos, verifica-se uma superioridade da resistência à flexão. A aplicação do método de Taguchi permitiu identificar as combinações ideais de fatores para maximizar estas resistências. A análise ANOVA destacou que o tipo de reforço (fibra de vidro, de carbono ou sem reforço) foi determinante para a resistência à flexão e à tração, reforçando a sua importância para o desempenho mecânico. A conclusão é que o método de Taguchi e a ANOVA são eficientes para melhorar as propriedades mecânicas do PLA reforçado, sendo o fator "tipo de reforço" o principal responsável pela melhoria do desempenho do material. |
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