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Título: Estudo numérico e experimental de compósitos em fibra de carbono com núcleo fabricado em manufatura aditiva
Autor(es): Alberto, Luiz Gustavo Santos
Orientador(es): Anflor, Carla Tatiana Mota
Coorientador(es): Santanna, Euclides Delgado Marques
Assunto: Polímeros
Manufatura aditiva
Fibras de carbono
Impressão Tridimensional (3D)
Data de apresentação: 18-Dez-2023
Data de publicação: 21-Mai-2024
Referência: ALBERTO, Luiz Gustavo Santos. Estudo numérico e experimental de compósitos em fibra de carbono com núcleo fabricado em manufatura aditiva. 2023. 101 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Automotiva) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.
Resumo: Com a introdução da Manufatura Aditiva (MA), foi possibilitado a indústria a perspectiva de fabricar componentes previamente impraticáveis por métodos de fabricação convencionais. Em contraste aos desafios enfrentados pela MA em metais, como o custo elevado associado à produção de peças, a fabricação de peças em polímeros já se encontra estabelecida, apresentando custos notavelmente reduzidos. Este estudo objetiva a caracterização dos polímeros Acrilonitrila Butadieno Estireno, conhecido como ABS, e Ácido Poliláctico, conhecido como PLA, fabricados por meio da tecnologia de Modelagem por Deposição Fundida (MDF), além do compósito de fibra de carbono/epóxi. Para alcançar tal propósito, são empregados ensaios mecânicos experimentais e simulações numéricas. Através destas simulações, utilizando o método dos elementos finitos e do ensaio experimental de flexão de três pontos, desenvolveu-se um compósito com um núcleo de material polimérico fabricado por MA, revestido por fibra de carbono. Este compósito exibe um deslocamento máximo comparável a materiais convencionais de fabricação por MA em metais, como o alumínio AISi10Mg.
Abstract: With the advent of Additive Manufacturing (AM), the industry has been afforded the prospect of manufacturing components that were previously impractical using conventional manufacturing methods. In contrast to the challenges faced by AM in metals, such as the high cost associated with production, the manufacturing of polymer components is already established, featuring notably reduced costs. This study aims to characterize the polymers Acrylonitrile Butadiene Styrene, known as ABS, and Polylactic Acid, known as PLA, manufactured through the technology of Fused Deposition Modeling (FDM), as well as the carbon fiber/epoxy composite. To achieve this goal, experimental mechanical tests and numerical simulations are employed. Through these simulations, using the finite element method and the experimental three-point bending test, a composite with a core of polymer material manufactured by AM, coated with carbon fiber, was developed. This composite exhibits a maximum displacement comparable to conventional AM materials in metals, such as aluminum AISi10Mg.
Informações adicionais: Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) — Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, 2023.
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