Determinação de propriedades de materiais não homogéneos através do método de homogeneização

Lopes, Ricardo Narciso

http://hdl.handle.net/10400.8/5825

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Authors

Lopes, Ricardo Narciso

Advisor(s)

Vasco, Joel Oliveira Correia

Ruben, Rui Miguel Barreiros

Abstract(s)

A moldação por injeção microcelular é um processo que oferece inúmeros benefícios à produção de materiais termoplásticos. Redução da massa e custos com materiais são exemplos de alguns desses benefícios. No entanto, apesar das vantagens, ao mudar do processo de fabrico da moldação por injeção convencional para o microcelular, é necessário analisar as novas propriedades mecânicas geradas. O presente trabalho de investigação tem como principal objetivo a caracterização de plásticos de estrutura microcelular, obtidos pelo processo de moldação por injeção Mucell®. Como objeto de estudo é utilizado um dispositivo de extração de veículos todo-o-terreno, fabricado com um polímero reforçado com 30% de fibra. Após o entendimento das técnicas de fabrico, são efetuadas análises estruturais, com a finalidade de obter o comportamento mecânico do material tendo em conta a influencia dos processos de fabrico. No final é feita uma comparação com base nos resultados de simulações estruturais. Antes da execução das simulações, é ainda definida uma metodologia relacionada com a modelação do material e com o acoplamento de softwares, de forma a permitir escolher os melhores métodos e parâmetros a utilizar nas simulações, tornando-as o mais próximas possível de condições reais. De forma a aumentar a fiabilidade das simulações, é utilizado como auxiliar o software comercial Digimat®, que servirá tanto para a modelação constitutiva de materiais, como para estabelecer uma ligação entre o software de simulação do processo e o software de simulação estrutural. O processo de injeção Mucell® permite obter reduções de massa e de tempos do ciclo de injeção, assim como uma redução da pressão e tempo de compactação, enquanto oferece uma boa estabilidade dimensional. O desempenho mecânico das peças, depende principalmente da redução da densidade pretendida, pois as propriedades mecânicas tendem a diminuir consoante a redução de densidade alcançada. No entanto, isso poderá ser uma vantagem para produtos com características mais flexíveis.