Browsing by Author "Ribeiro, Tiago Filipe Rodrigues"
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- Análise do comportamento estrutural de ligações adesivas em aderentes impressos em 3DPublication . Ribeiro, Tiago Filipe Rodrigues; Campilho, Raul Duarte Salgueiral GomesOs processos de fabrico aditivo, conhecidos como impressão 3D, estão em processo de crescimento e cada vez mais são as indústrias que procuram soluções nestes tipos de processos devido às suas vantagens em comparação com processos mais tradicionais, como maquinagem e injeção. Dessas vantagens destacam-se a redução do tempo de fabrico de uma ideia até ao seu primeiro protótipo, a sua sustentabilidade e a liberdade de geometrias a executar. Porém, as dimensões dos componentes fabricados por estes métodos ainda são bastante reduzidas. Até que este problema se resolva, é essencial arranjar soluções para os casos em que é necessário uma assemblagem e fixação dos componentes fabricados. Uma das soluções passa pelas ligações adesivas. Este tipo de ligação permite unir diferentes materiais, sem danificar os próprios componentes, permite várias configurações de união, associados a boas propriedades mecânicas e redução de peço das estruturas. A união de componentes impressos em 3D por ligações adesivas, é algo ainda em desenvolvimento, devido a estes campos estarem também em crescimento. Esta dissertação consiste no trabalho experimental e numérico de diferentes tipos de juntas adesivas com as geometrias de sobreposição simples, com degrau e em chanfro interior para diferentes comprimentos de sobreposição. Os substratos em estudo serão materiais plásticos facilmente adquiridos como o PLA, ABS e PETG fabricados pelo processo Fused Deposition Modeling (FDM). Os adesivos em estudo serão o Araldite®2015 e o Sikaforce®7752. Previamente ao trabalho experimental das juntas adesivas, realizaram-se ensaios experimentais aos materiais de aderentes de forma a se obter as suas propriedades mecânicas. As propriedades obtidas serão aplicadas no estudo numérico. O estudo experimental das juntas adesivas apresenta-se sobre a forma de curvas P-δ e resistência de juntas, rigidez e energia de rotura. A parte numérica do estudo consistiu na aplicação do Método de Elementos Finitos através dos modelos de dano coesivo com a lei triangular para a previsão do comportamento de juntas. O estudo numérico consiste na análise numérica e no modelo de dano utilizado na previsão das juntas sobre a forma dos modos de rotura, curvas P δ e resistência das juntas, rigidez e energias de rotura. Em termos de conclusão, é possível afirmar que de forma geral os modelos de dano coesivo apresentaram previsões precisas. Das diferentes condições de geometria de junta, aderentes e adesivos chegou-se à conclusão que com a geometria de chanfro permite obter melhores resultados de resistência, rigidez e energia de rotura com comprimentos de sobreposição mais elevados. Em relação aos aderentes, o PLA foi o que permitiu obter juntas adesivas com maior resistência, contudo foi o ABS que permitiu obter mais energia de rotura, na generalidade dos casos. Das condições estudadas, a geometria de chanfro com aderentes de PLA e adesivo Araldite®2015 apresentou os melhores resultados nos diferentes parâmetros analisados.