Um estudo da influência da quantidade de pinos em união híbrida metal-compósito
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFU |
Texto Completo: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/19410 |
Resumo: | Visando à redução de massa e, consequentemente, de consumo de combustível, a indústria aeronáutica e aeroespacial vêm implementando o uso de materiais compósitos em seus projetos. Entretanto, poucas são as aplicações onde estes podem substituir totalmente os materiais metálicos. Quando ambos estão presentes, estes dois materiais distintos necessitam ser unidos para que uma estrutura maior seja formada. Neste sentido, as chamadas uniões híbridas, combinação de mais de um tipo de união em uma mesma junta, vem ganhado destaque. Uma forma recente de união híbrida é a combinação da junção adesiva com pinos metálicos soldados pelo processo CMT-Pin no lado metálico que atuam como ancoradores de carga no lado compósito. Por ser um método recente, existe ainda muito o que investigar e entender. Assim, o objetivo principal deste trabalho é estudar a influência da quantidade de pinos em união híbrida metal-compósito. Corpos de prova com junta sobreposta e diferentes quantidades de pinos foram fabricados por soldagem CMT-Pin e por laminação manual de compósito de matriz polimérica reforçada com fibra de vidro e, em seguida, testados sob tração/cisalhamento. Verificou-se que a utilização de uma quantidade intermediária de pinos melhora o desempenho da junta metal-compósito em termos e carga suportada e rigidez. Entretanto, uma grande quantidade de pinos parece dificultar a correta adesão do compósito ao redor dos pinos, o que leva a desempenho similar ao de uma junta sem pinos. A utilização dos pinos soldados por CMT-Pin, como esperado, praticamente não eleva a massa resultante dos componentes, o que reforça a potencialidade deste método de união combinada para aplicação em estruturas leves que são típicas da indústria aeronáutica e de outros setores da indústria dos transportes. |
id |
UFU_5be8abd76bbdbebfaf6498bfa20765f1 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufu.br:123456789/19410 |
network_acronym_str |
UFU |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFU |
repository_id_str |
|
spelling |
2017-08-08T19:36:35Z2017-08-08T19:36:35Z2017-06-19FRANZONI, P. A. Um estudo da influência da quantidade de pinos em união híbrida metal-compósito. 2017. 56 p. Projeto de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2017.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/19410Visando à redução de massa e, consequentemente, de consumo de combustível, a indústria aeronáutica e aeroespacial vêm implementando o uso de materiais compósitos em seus projetos. Entretanto, poucas são as aplicações onde estes podem substituir totalmente os materiais metálicos. Quando ambos estão presentes, estes dois materiais distintos necessitam ser unidos para que uma estrutura maior seja formada. Neste sentido, as chamadas uniões híbridas, combinação de mais de um tipo de união em uma mesma junta, vem ganhado destaque. Uma forma recente de união híbrida é a combinação da junção adesiva com pinos metálicos soldados pelo processo CMT-Pin no lado metálico que atuam como ancoradores de carga no lado compósito. Por ser um método recente, existe ainda muito o que investigar e entender. Assim, o objetivo principal deste trabalho é estudar a influência da quantidade de pinos em união híbrida metal-compósito. Corpos de prova com junta sobreposta e diferentes quantidades de pinos foram fabricados por soldagem CMT-Pin e por laminação manual de compósito de matriz polimérica reforçada com fibra de vidro e, em seguida, testados sob tração/cisalhamento. Verificou-se que a utilização de uma quantidade intermediária de pinos melhora o desempenho da junta metal-compósito em termos e carga suportada e rigidez. Entretanto, uma grande quantidade de pinos parece dificultar a correta adesão do compósito ao redor dos pinos, o que leva a desempenho similar ao de uma junta sem pinos. A utilização dos pinos soldados por CMT-Pin, como esperado, praticamente não eleva a massa resultante dos componentes, o que reforça a potencialidade deste método de união combinada para aplicação em estruturas leves que são típicas da indústria aeronáutica e de outros setores da indústria dos transportes.In order to reduce the mass and therefore the fuel consumption, the aerospace industry have been implementing the use of composite materials in their airframes. However, there are few examples where the metals can be entirely replaced by composite materials. Therefore, when there are both materials (composite and metals) they must be joined to become one larger structure. In this line, hybrid advanced joining is one of several ways to achieve that and it is getting close attention over the past years. A more recent hybrid joining method is the combination of adhesive boding and small pin-like protuberances welded on the metal side by CMT-Pin process, that act holding the load on the composite side. Being recent, this hybrid joining method still demands further investigation and study. Therefore, the objective of this work is to study the influence of pin quantity in metal-composite hybrid joining. Samples with single lap joint configuration were fabricated with different amounts of pins by CMT-Pin welding and by manual lamination of fiber glass reinforced polymer and then tested under tensile/shear loading. The results showed that the samples containing intermediary quantity of pins had superior performance in terms of both strength and stiffness. However, a larger quantity of pins seems to avoid the proper adhesion between the composite and the surroundings of the pins, which drives to a performance similar to that of joints with no pins. As expected, the use of pins made by CMT-Pin welding does not increase the final mass of the components in a significant way, which reinforces the potential of this combined joining approach for lightweight structures typically found in the aerospace and other transport industries.Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)porUniversidade Federal de UberlândiaEngenharia AeronáuticaBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL::ESTRUTURAS AEROESPACIAISUnião híbrida avançadaUnião metal-compósitoCMT-PinQuantidade de pinosAdvanced hybrid joiningMetal-composite joiningCMT-PinQuantity of pinsUm estudo da influência da quantidade de pinos em união híbrida metal-compósitoA study on the influence of pin quantity in metal-composite hybrid joininginfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisReis, Ruham PabloSaad, Núbia dos SantosMorais, Tobias SouzaFranzoni, Pedro Albertinase58info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFUTHUMBNAILEstudoQuantidadePinos.pdf.jpgEstudoQuantidadePinos.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1264https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/19410/4/EstudoQuantidadePinos.pdf.jpg7784122e62daeefbd69442a1943a9213MD54TEXTEstudoQuantidadePinos.pdf.txtEstudoQuantidadePinos.pdf.txtExtracted texttext/plain78209https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/19410/3/EstudoQuantidadePinos.pdf.txt1085265c58bb7f71c7d9eb0ad12e2fe2MD53ORIGINALEstudoQuantidadePinos.pdfEstudoQuantidadePinos.pdfTCCapplication/pdf6687734https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/19410/1/EstudoQuantidadePinos.pdf4cc63bfe4cf2e66606f7f5a6b52d1d2aMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81792https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/19410/2/license.txt48ded82ce41b8d2426af12aed6b3cbf3MD52123456789/194102017-08-24 08:24:13.724oai:repositorio.ufu.br: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Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2017-08-24T11:24:13Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Um estudo da influência da quantidade de pinos em união híbrida metal-compósito |
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv |
A study on the influence of pin quantity in metal-composite hybrid joining |
title |
Um estudo da influência da quantidade de pinos em união híbrida metal-compósito |
spellingShingle |
Um estudo da influência da quantidade de pinos em união híbrida metal-compósito Franzoni, Pedro Albertinase CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL::ESTRUTURAS AEROESPACIAIS União híbrida avançada União metal-compósito CMT-Pin Quantidade de pinos Advanced hybrid joining Metal-composite joining CMT-Pin Quantity of pins |
title_short |
Um estudo da influência da quantidade de pinos em união híbrida metal-compósito |
title_full |
Um estudo da influência da quantidade de pinos em união híbrida metal-compósito |
title_fullStr |
Um estudo da influência da quantidade de pinos em união híbrida metal-compósito |
title_full_unstemmed |
Um estudo da influência da quantidade de pinos em união híbrida metal-compósito |
title_sort |
Um estudo da influência da quantidade de pinos em união híbrida metal-compósito |
author |
Franzoni, Pedro Albertinase |
author_facet |
Franzoni, Pedro Albertinase |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Reis, Ruham Pablo |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Saad, Núbia dos Santos |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Morais, Tobias Souza |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Franzoni, Pedro Albertinase |
contributor_str_mv |
Reis, Ruham Pablo Saad, Núbia dos Santos Morais, Tobias Souza |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL::ESTRUTURAS AEROESPACIAIS |
topic |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL::ESTRUTURAS AEROESPACIAIS União híbrida avançada União metal-compósito CMT-Pin Quantidade de pinos Advanced hybrid joining Metal-composite joining CMT-Pin Quantity of pins |
dc.subject.por.fl_str_mv |
União híbrida avançada União metal-compósito CMT-Pin Quantidade de pinos Advanced hybrid joining Metal-composite joining CMT-Pin Quantity of pins |
description |
Visando à redução de massa e, consequentemente, de consumo de combustível, a indústria aeronáutica e aeroespacial vêm implementando o uso de materiais compósitos em seus projetos. Entretanto, poucas são as aplicações onde estes podem substituir totalmente os materiais metálicos. Quando ambos estão presentes, estes dois materiais distintos necessitam ser unidos para que uma estrutura maior seja formada. Neste sentido, as chamadas uniões híbridas, combinação de mais de um tipo de união em uma mesma junta, vem ganhado destaque. Uma forma recente de união híbrida é a combinação da junção adesiva com pinos metálicos soldados pelo processo CMT-Pin no lado metálico que atuam como ancoradores de carga no lado compósito. Por ser um método recente, existe ainda muito o que investigar e entender. Assim, o objetivo principal deste trabalho é estudar a influência da quantidade de pinos em união híbrida metal-compósito. Corpos de prova com junta sobreposta e diferentes quantidades de pinos foram fabricados por soldagem CMT-Pin e por laminação manual de compósito de matriz polimérica reforçada com fibra de vidro e, em seguida, testados sob tração/cisalhamento. Verificou-se que a utilização de uma quantidade intermediária de pinos melhora o desempenho da junta metal-compósito em termos e carga suportada e rigidez. Entretanto, uma grande quantidade de pinos parece dificultar a correta adesão do compósito ao redor dos pinos, o que leva a desempenho similar ao de uma junta sem pinos. A utilização dos pinos soldados por CMT-Pin, como esperado, praticamente não eleva a massa resultante dos componentes, o que reforça a potencialidade deste método de união combinada para aplicação em estruturas leves que são típicas da indústria aeronáutica e de outros setores da indústria dos transportes. |
publishDate |
2017 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2017-08-08T19:36:35Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2017-08-08T19:36:35Z |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2017-06-19 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
format |
bachelorThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
FRANZONI, P. A. Um estudo da influência da quantidade de pinos em união híbrida metal-compósito. 2017. 56 p. Projeto de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2017. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/19410 |
identifier_str_mv |
FRANZONI, P. A. Um estudo da influência da quantidade de pinos em união híbrida metal-compósito. 2017. 56 p. Projeto de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2017. |
url |
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/19410 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Uberlândia Engenharia Aeronáutica |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Uberlândia Engenharia Aeronáutica |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFU instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU) instacron:UFU |
instname_str |
Universidade Federal de Uberlândia (UFU) |
instacron_str |
UFU |
institution |
UFU |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFU |
collection |
Repositório Institucional da UFU |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/19410/4/EstudoQuantidadePinos.pdf.jpg https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/19410/3/EstudoQuantidadePinos.pdf.txt https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/19410/1/EstudoQuantidadePinos.pdf https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/19410/2/license.txt |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
7784122e62daeefbd69442a1943a9213 1085265c58bb7f71c7d9eb0ad12e2fe2 4cc63bfe4cf2e66606f7f5a6b52d1d2a 48ded82ce41b8d2426af12aed6b3cbf3 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU) |
repository.mail.fl_str_mv |
diinf@dirbi.ufu.br |
_version_ |
1802110470021185536 |