Publicação
Fabrico e projeto de um permeabilímetro para a determinação da permeabilidade de reforços para materiais compósitos
| Resumo: | A utilização de materiais compósitos tem despertado um grande interesse nos mais diversos sectores da indústria e a sua utilização traz novos desafios tecnológicos e científicos. Combinar e impregnar reforços com uma matriz encontra-se bastante dependente do desenvolvimento de novos processos de transformação e da adaptação dos equipamentos. Um dos maiores problemas encontrados na produção de compósitos é a difícil e complexa tarefa de impregnação de reforços. Como o estudo, compreensão e previsão destes problemas está muito dependente da permeabilidade dos reforços, este projeto teve por objetivo desenvolver um equipamento capaz de simular um processo de impregnação bidimensional (no plano) de reforços de fibras usadas em materiais compósitos e de determinar a respetiva permeabilidade. Numa primeira fase, projetou-se um permeabilímetro usando um software CAD e, após cuidadosa definição e aquisição dos respetivos componentes, procedeu-se ao seu fabrico. Numa segunda fase, efetuou-se a validação do permeabilímetro e a determinação da permeabilidade com recurso à lei de Darcy. Para validação do equipamento verificou-se a concordância entre valores teóricos previamente calculados e os experimentalmente obtidos. Estudou-se a variação da configuração, gramagem, orientação e fração volúmica das fibras na permeabilidade. Verificou-se que, para gramagens idênticas e mesma orientação (0º), a permeabilidade é mais elevada para fibras unidirecionais do que com configuração Plain. Variando a orientação das fibras, verificou-se acontecer uma diminuição da permeabilidade da orientação de 0º para 45º, no caso da configuração Plain, e de 0º para 90º no caso da configuração Unidirecional. Comparou-se a utilização de gramagens entre os 200g/m2 e os 640g/m2 tendo-se verificado a diminuição de permeabilidade com o aumento da gramagem do reforço. Por fim, variando a fração volúmica das fibras observou-se uma diminuição da permeabilidade com o seu aumento. |
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| Autores principais: | Matos, Joana Miranda |
| Assunto: | Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias |
| Ano: | 2014 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | A utilização de materiais compósitos tem despertado um grande interesse nos mais diversos sectores da indústria e a sua utilização traz novos desafios tecnológicos e científicos. Combinar e impregnar reforços com uma matriz encontra-se bastante dependente do desenvolvimento de novos processos de transformação e da adaptação dos equipamentos. Um dos maiores problemas encontrados na produção de compósitos é a difícil e complexa tarefa de impregnação de reforços. Como o estudo, compreensão e previsão destes problemas está muito dependente da permeabilidade dos reforços, este projeto teve por objetivo desenvolver um equipamento capaz de simular um processo de impregnação bidimensional (no plano) de reforços de fibras usadas em materiais compósitos e de determinar a respetiva permeabilidade. Numa primeira fase, projetou-se um permeabilímetro usando um software CAD e, após cuidadosa definição e aquisição dos respetivos componentes, procedeu-se ao seu fabrico. Numa segunda fase, efetuou-se a validação do permeabilímetro e a determinação da permeabilidade com recurso à lei de Darcy. Para validação do equipamento verificou-se a concordância entre valores teóricos previamente calculados e os experimentalmente obtidos. Estudou-se a variação da configuração, gramagem, orientação e fração volúmica das fibras na permeabilidade. Verificou-se que, para gramagens idênticas e mesma orientação (0º), a permeabilidade é mais elevada para fibras unidirecionais do que com configuração Plain. Variando a orientação das fibras, verificou-se acontecer uma diminuição da permeabilidade da orientação de 0º para 45º, no caso da configuração Plain, e de 0º para 90º no caso da configuração Unidirecional. Comparou-se a utilização de gramagens entre os 200g/m2 e os 640g/m2 tendo-se verificado a diminuição de permeabilidade com o aumento da gramagem do reforço. Por fim, variando a fração volúmica das fibras observou-se uma diminuição da permeabilidade com o seu aumento. |
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