Fabricação e caracterização de estruturas sanduíche tipo colmeia com núcleo impresso por fusão e deposição de material termoplástico

Abstract

Os painéis sanduíche honeycomb, estão sendo utilizados com uma frequência cada vez maior no setor aeroespacial, por combinar sua elevada rigidez com baixo peso. Empregar núcleos de materiais poliméricos nesses painéis não é novidade, mas aliando a Deposição de Material Fundido (ou Fused deposition material - FDM) as aplicações se ampliam visto que é possível variar de maneira mais prática e simples características geométricas do núcleo, não exigindo técnicas de fabricação avançadas. O objetivo do trabalho é estudar a caracterização mecânica de painéis sanduíches com núcleo impresso em material termoplástico e com faces em material metálico e fibras laminadas. Dessa maneira, nesse trabalho foram ensaiadas 4 configurações de honeycomb em prototipagem rápida com o termoplástico de ácido polilático, onde buscou-se caracterizá-las com o teste de flexão, e determinar a influência do tamanho das células hexagonais e a altura do núcleo sobre suas propriedades. Ainda, comparou as propriedades obtidas nesse ensaio mecânico com as advindas de análise numérica e simulação no DIGIMAT. Por meio dos resultados obtidos para núcleos termoplásticos impressos 3D, escolheu-se os que apresentaram maior resistência à flexão, e explorou novos materiais para as faces como alumínio 1100, fibra de vidro e carbono. Assim foram estabelecidos procedimentos padrões para a sua construção e caracterização.