Fabrico e Transformação de Materiais Compósitos de Matriz Termoplástica

• Autor(a) principal: Novais, João Pedro Rodrigues
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/22205
• topic: Materiais Compósitos; Polímeros Termoplásticos; Fibra de Carbono; Polipropileno; Pré-Impregnados; Compressão a quente; Consolidação in-situ; Extrusão; Impregnação por banho de polímero; Matriz Termoplástica; Compósitos Termoplásticos; Composite materials; Thermoplastic Polymers; Carbon fibre; Polypropylene; Pre-Impregnated; Hot compression; In-situ consolidation; Extrusion; Polymer bath impregnation; Thermoplastic Matrix; Thermoplastic Composites

Os materiais compósitos termoplásticos têm vindo a experienciar um crescimento na sua aplicação nos mais variados campos, como por exemplo: a indústria aeronáutica, a indústria automóvel e até a indústria aeroespacial. Estes materiais apresentam-se como viáveis alternativas face aos seus homólogos de matriz termoendurecível pois estes últimos implicam algumas desvantagens na sua aplicação tais como: os tempos de ciclo mais elevados, levando a uma redução na sua atratividade económica e/ ou a produção de gases nocivos para o operador durante o processo de fabrico que os torna menos atrativos do ponto de vista ambiental e económico; etc. Com isto, a evolução desta classe de materiais tem sido notória, fruto do conhecimento aportado pela investigação realizada. Comparados com os termoendurecíveis, no entanto, apresentam alguns problemas relativos ao seu fabrico salientando-se a dificuldade de impregnação das fibras por parte do polímero, problema que dificulta a obtenção de um material devidamente consolidado o que leva a que as propriedades mecânicas não sejam as desejadas. Neste trabalho produziram-se pré-impregnados de matriz termoplástica por impregnação em banho de polímero utilizando um equipamento disponível no Laboratório de Materiais Compósitos do ISEP. Este material foi transformado em compósitos consolidados utilizando equipamentos disponíveis no centro de investigação TPAC (Thermoplastic Application Centre) sito na cidade de Enschede, nos Países Baixos, e que tem como missão a aplicação de materiais compósitos de matriz termoplástica de uma forma economicamente atrativa para pequenas e médias empresas oferecendo uma infraestrutura quási industrial. Para avaliar a qualidade do material pré-impregnado, este foi sujeito a ensaios de calcinação e, após a sua transformação, foi sujeito a ensaios à flexão de modo a medir as suas propriedades mecânicas. Os resultados obtidos foram comparados com modelos teóricos e, apesar de terem ficado aquém das previsões, pode-se dizer que são satisfatórios na medida em que permitem ser utilizados em aplicações comerciais