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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.18.2011.tde-10072011-130721
Document
Author
Full name
Caetano Belda Martinez
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2011
Supervisor
Committee
Carvalho, Jonas de (President)
Cimini Junior, Carlos Alberto
Tarpani, José Ricardo
Title in Portuguese
Estudo da influência do ciclo de cura nas propriedades mecânicas de compósitos fabricados pelo processo de infusão de resina
Keywords in Portuguese
Compósitos
Processo de cura
Variação de propriedades
Abstract in Portuguese
Este trabalho apresenta conceitos da fabricação de compósitos com o objetivo de avaliar a influência das condições do processo de fabricação nas propriedades mecânicas do laminado. É comum utilizar ensaios mecânicos para determinar as propriedades do produto final a fim de otimizar e adicionar confiabilidade ao projeto e o objetivo deste trabalho é estudar uma das fontes de variação das características em compósitos estruturais, que é o processo de cura. Embora pela regra das misturas se considere que a relação ponderada entre os elementos de matriz e reforço resulte na propriedade final do laminado, é necessário entender que existe influência do processo de fabricação para a obtenção deste potencial. O processo de cura é uma das etapas mais importantes na fabricação de componentes em polímeros reforçados e consiste na utilização de certo nível de energia que propicia a polimerização da matriz e formação da estrutura monolítica do material compósito. Para a simulação desta variação, através de ensaios laboratoriais são definidas condições de cura que reflitam uma diferença razoável de temperatura de transição vítrea. Com a definição dos parâmetros de cura, laminados bi diagonais são fabricados por processo de moldagem por transferência de resina assistida por vácuo e as características mecânicas destes laminados são mensuradas em ensaios que seguem padrões normalizados pela ISO em condições de tração, compressão e flexão. Os resultados destes ensaios são comparados entre si, a fim de direcionar o projetista em compósitos para a relevância e impacto do processo produtivo na vida do componente.
Title in English
Study of curing cycle influence on mechanical properties for composites manufactured by resin infusion process
Keywords in English
Composites
Curing process
Properties variation
Abstract in English
This work introduces manufacturing concepts for composites parts targeting to evaluate the influence of manufacturing process conditions in the final mechanical properties of the laminates. It is usual to utilize mechanical tests to define and predict properties of the actual component aiming to optimize and add reliability to the design. The main purpose of this study is to evaluate one of the main sources of variation that becomes form the curing process. Although from the mixture rules is possible to consider the final product property as the weighted relation between matrix and reinforcement properties, its needed to understand that the manufacturing process affects the achievement of this potential. Curing is one of the most important steps on the composites manufacturing and consists in the use of some source of energy to start matrix polymerization and formation of a monolithic structure with at least two phases from when becomes the composites concept. To simulate this variation through laboratorial tests, firstly the curing condition was defined to reflect a reasonable difference of glass transition temperature between the samples. After the definition of the curing condition bi diagonal laminate panels were prepared through vacuum assisted resin transfer molding and their mechanical characteristics evaluated by laboratory tests following international ISO standards in tensile, compression and flexural trials. Results of the tests are compared for the purpose of guiding composites designers for the relevance of manufacturing process and its impact on the component life.
 
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cbMartinez.pdf (6.64 Mbytes)
Publishing Date
2011-07-12
 
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