Browsing by Author "Carvalho, Filipe Albernaz de"
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- Estudo da resistência mecânica de matérias compósitos de matriz polimérica após furaçãoPublication . Carvalho, Filipe Albernaz de; Durão, Luís Miguel PereiraOs materiais compósitos de matriz polimérica estão cada vez mais presentes na engenharia devido à sua alta resistência específica, combinando boa resistência mecânica com baixo peso. Estas propriedades permitem o seu uso em várias áreas como a medicina, desporto, aeroespacial, defesa militar e indústria automóvel. Embora a produção de peças em materiais compósitos seja vantajosa, a sua montagem em conjuntos exige, frequentemente, operações de maquinagem, tais como a furação. Durante o processo de furação, é comum que os materiais compósitos sofram danos que afetam negativamente as suas propriedades mecânicas e a confiabilidade geral do produto. Estes danos podem estar relacionados com diversos fatores, tais como, a velocidade de avanço, velocidade de rotação da broca e geometria da broca, sendo um dos mais frequentes a delaminação. Esta investigação visa aferir a extensão da área danificada pela furação em laminados de resina de epóxido e fibra de carbono (material de matriz polimérica) e determinar a sua influência na resistência mecânica final. Para tal, foi realizado um estudo utilizando 32 provetes de carbono/epóxido, nos quais foram efetuados furos. Foram realizados segundo 8 hipóteses experimentais, com duas velocidades de avanço e rotação distintas e brocas com 2 tipos de geometria diferente. Para determinar as propriedades iniciais do material foram fabricados 11 provetes: 4 com as fibras orientadas a 0°; 4 com as fibras orientadas a 90°; e a 3 cross-ply. Após realizada a furação, a área de dano foi calculada através das imagens resultantes da radiografia com líquido contrastante. Por fim, foram efetuados os ensaios destrutivos (Pin Bearing e Bearing) de modo a avaliar a resistência mecânica de cada uma das hipóteses e associá-las com a área de dano. Após a análise dos resultados verificou-se que uma maior área de dano nem sempre representa uma diminuição direta da resistência mecânica final do material. Um aumento na velocidade de avanço resultará em uma área de dano maior. Das configurações usadas, a broca de geometria brad associada a uma velocidade de rotação de 1500 RPM e uma velocidade de avanço 0,1 mm/rev, é a escolha mais acertada para a obtenção do melhor acabamento e resistência bearing final.