Modelagem e simulaÃÃo tÃrmica do processo da pultrusÃo.

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2005

RESUMO

A pultrusÃo à um processo de manufatura que à usado para fabricaÃÃo de materiais compÃsitos de secÃÃo constante. Este processo consiste de um sistema de tracionamento da fibra por um puxador contÃnuo, em que os filamentos de fibra sÃo impregnados em um banho de resina, posteriormente, a fibra impregnada com a resina passa por um molde aquecido, em que neste, as altas temperaturas induzem a ocorrÃncia de reaÃÃes quÃmicas exotÃrmicas, provocando a polimerizaÃÃo, que à a cura do material compÃsito. Nos Ãltimos anos a demanda destes materiais tem aumentado bastante nos mais diversos segmentos como na indÃstria automobilÃstica e aeroespacial uma vez que estes materiais apresentam caracterÃsticas importantes como: alta resistÃncia à ambientes corrosivos, baixo peso, baixa condutividade elÃtrica. O processo da pultrusÃo pode ser entendido como um problema de difusÃo-reaÃÃo-advecÃÃo modelado por duas equaÃÃes diferenciais parciais: energia e grau de cura. Estas equaÃÃes sÃo acopladas por um termo fonte proveniente da reaÃÃo de cinÃtica de cura. Neste trabalho, procurou-se analisar os diferentes modelos (abordagens elÃptica e parabÃlica) existentes para o processo de pultrusÃo, a fim de avaliar os fenÃmenos efetivos deste processo, adicionalmente obteve -se vÃrios resultados no que dizem respeito Ãs condiÃÃes de operaÃÃo deste processo com vistas a sua otimizaÃÃo, como a influÃncia da fraÃÃo de fibra, temperatura da parede do molde, temperatura de entrada no molde, velocidade de traÃÃo, diÃmetro do molde e propriedades tÃrmicas do compÃsito variÃveis com a temperatura e com o grau de cura, procurando quantificar os efeitos destas variÃveis. Os resultados revelaram que as modelagens elÃpticas e parabÃlicas apresentam previsÃes dos perfis de temperatura e grau de cura similares para velocidades de traÃÃo mais elevada (Pe >70). As variÃveis como: fraÃÃo de fibra e o diÃmetro do material pultrudado bem como a temperatura da parede do molde e propriedades tÃrmicas do compÃsito apresentaram forte influÃncia no processo da pultrusÃo, ao contrÃrio da temperatura de entrada do molde que, na faixa de condiÃÃes de operaÃÃo estudadas, nÃo apresentou efeito significativo.

ASSUNTO(S)

pultrusÃo anÃlise tÃrmica mÃtodo de elementos finitos modelos matemÃticos simulaÃÃo materiais compÃsitos

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