Desenvolvimento de um sistema de conformação de PEEK

• Autor(a) principal: Baptista, Ricardo José da Rocha
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/39358
• topic: Prensa mecânica; Prensagem a quente; PEEK; Método dos elementos finitos; Simulação numérica; Estruturas compósitas

As estruturas compósitas de natureza cerâmica e polimérica, nomeadamente PEEK-Alumina, podem assumir propriedades diferenciadas em função dos materiais envolvidos. Estas estruturas têm cada vez maior aplicação industrial em diferentes áreas inovadoras e de elevado potencial de desenvolvimento como a biomecânica, fabrico de equipamentos de segurança e de componentes para aeronáutica e aeroespacial. A presente dissertação procura contribuir para o desenvolvimento de um sistema integrado, constituído por uma prensa, um forno e um sistema de vácuo. O sistema para conformação de termoplásticos, pode funcionar no sentido de infiltrar termoplásticos em diversas estruturas, seguindo algumas especificações prévias, que potencie a investigação em áreas industriais inovadoras. Neste sentido, no âmbito da presente dissertação, foi realizada uma revisão bibliográfica sobre diversos tipos de prensas para conformação de materiais e uma revisão bibliográfica sobre o processo de prensagem de pós a quente. Produziu-se uma análise do modo de falha (FMEA) do sistema existente, partindo dos requisitos especificados. Realizaram-se análises estruturais da prensa existente, utilizando os softwares ANSYS e Ftool para analisar a resposta da estrutura atual atendendo aos esforços mecânicos previstos. Foi realizada a análise térmica em ANSYS para inferir se algum dos componentes do sistema seria danificado pelas temperaturas da operação. O FMEA produto permitiu identificar previamente alguns dos problemas que se identificaram na fase de montagem e testagem experimental da máquina existente. A análise estrutural demonstrou que a estrutura da prensa é capaz de suportar forças superiores a 490 N. Os resultados da análise térmica mostraram um panorama geral da distribuição de temperaturas no sistema experimental e permitiram concluir sobre os efeitos da temperatura em alguns dos componentes. Nesta dissertação, propõe-se um novo sistema de pressão.