Produção de Pré-impregnados de Matriz Termoplástica e Fibras de Carbono: Transformação por Pultrusão e Compressão a Quente

• Autor(a) principal: Esfandiari, Puria
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/12171
• topic: Materiais Compósitos; Matriz Termoplástica; Fibra de Carbono; Polipropileno; Préimpregnado; Pultrusão; Compressão a quente; Perfil Compósito; Laminado Compósito Termoplástico; Composite Materials; Thermoplastic Matrix; Carbon Fibre; Fibre; Polypropylene; Prepreg; Pultrusion; Hot Compression Moulding; Composite Profile; Thermoplastic Composite Laminate; Construções mecânicas

Os materiais compósitos de matriz termoplástica vêm criar novos desafios de engenharia ao nível dos processos de fabrico quando comparados com os de matriz termoendurecível. Pelas suas propriedades mecânicas, tempos de ciclo e por questões ambientais torna-se útil estudar e evoluir o universo dos compósitos na direção dos termoplásticos. A evolução da utilização destes materiais na última década tem sido notória, fruto do conhecimento e investigação que tem vindo a ser realizada. A elevada viscosidade dos termoplásticos quando comparados com os termoendurecíveis traz novos desafios ao nível do fabrico, pela dificuldade de impregnação das fibras pela matriz. Com a evolução da tecnologia e conhecimento dos materiais vão-se implementando melhorias de forma a viabilizar a utilização destes compósitos. Nesta dissertação produziu-se pré-impregnados de matriz termoplástica por um processo inovador de deposição de polímero em pó sobre as fibras, que dá origem ao towpreg. Seguidamente transformou-se o towpreg pelo processo de pultrusão dando origem a perfis em compósito de matriz termoplástica, e estudou-se os efeitos da transformação por compressão a quente nesses mesmos perfis. Os perfis compósitos fabricados por pultrusão e compressão a quente foram sujeitos a ensaios de calcinação, flexão e corte interlaminar para conhecer os teores de fibra e a qualidade da consolidação. Pelos resultados obtidos tornou-se notório que por compressão a quente existia uma melhoria significativa da consolidação, especialmente por ser possível diminuir o teor em vazios. De forma a aumentar a produtividade no fabrico destes compósitos, trabalhou-se com fibras de elevado Tex e velocidades elevadas no processo de pultrusão.