Caracterização das propriedades mecânicas do Nylon 12CF utilizado no processo MEX

Garcia, Pedro Emanuel Mateus Figueira

http://hdl.handle.net/10400.8/9566

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Authors

Garcia, Pedro Emanuel Mateus Figueira

Advisor(s)

Rúben, Rui Miguel Barreiros

Vasco, Joel Oliveira Correia

Ramalho, Armando Lopes

Abstract(s)

Pretende-se com este trabalho determinar as propriedades mecânicas de um material polimérico que contém 35% de fibras curtas de carbono, em peso. O material compósito Nylon 12 CF, comercializado pela Stratasys, é utilizado na tecnologia MEX (Material Extrusion), uma categoria dos processos de Fabrico Aditivo (FA). Este material de base polimérica, pela sua própria constituição já se apresenta como um material anisotrópico. O próprio processo de construção/deposição do filamento é ele também gerador de uma anisotropia nas peças produzidas. Pretende-se, através da técnica de excitação por impulso e ensaios mecânicos de tração e flexão em 3 pontos, a determinação das suas propriedades mecânicas. Para que se possam dimensionar corretamente peças produzidas por MEX, é necessário conhecer as propriedades ortotrópicas (nas 3 direções do referencial cartesiano) de forma a usar esses dados em métodos de simulação computacional. Foi ainda utilizada a Microtomografia Computorizada (Micro-CT) para obter diversas imagens 2D (raios-X) da peça e a utilização do método Otsu para a quantificação da porosidade. Os resultados obtidos pelas técnicas para caracterização de propriedades mecânicas, obtiveram significativa semelhança entre elas e com a literatura disponível. Os valores de porosidade obtidos encontram-se bastante distintos dos encontrados na literatura, podendose apontar como causa, a afetação da resolução do processo de Micro-CT pela digitalização de três provetes em simultâneo, o que obrigou a um afastamento do emissor de raios-X. O entendimento do comportamento mecânico de uma peça construída por MEX e por este tipo de material, permite que indústrias como a dos transportes, de máquinas e equipamentos industriais, indústria automóvel e quiçá, a indústria aeronáutica e aeroespacial à sua utilização em serviço.