Processamento de placa espessa de compósito através de moldagem por transferência de resina

Júnior, Wanderley Ferreira de Amorim; Chaves, Gustavo Queiroz; Calado, Verônica; Bastian, Fernando Luíz

doi:10.1590/s1517-70762006000300021

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“…Segundo Amorim (2007), em uma primeira análise, o processamento por RTM pode parecer um simples processo de duas etapas: preparo da préforma, seguido de injeção e cura da resina. Considerar essa simplificação, entretanto, é desprezar aspectos importantes do processamento por RTM, pois ao se fabricar uma peça de material compósito é necessário estabelecer alguns parâmetros do projeto como: tamanho, forma, peso, tensões que deve suportar, entre outras características.…”

Section: Introductionunclassified

“…Assim, o material e dimensões dos moldes são muito importantes. Além disso, pode-se citar outras variáveis importantes para que a moldagem por RTM obtenha êxito na fabricação das peças desejadas (Alves, 2006;Amorim, 2007): condições de temperatura e pressão do processo de injeção, tratamento da remoção de ar e o ponto de saída da resina, linha de frente de escoamento e como se dá esse fluxo e complexidade da geometria da peça.…”

Section: Introductionunclassified

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Validação De Dois Modelos Numéricos (Axissimétrico E Tridimensional) Para Solução De Problemas De Moldagem Líquida

Oliveira¹,

Reichwald²,

Amico³

et al. 2020

MUNDI ETG

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No presente estudo, um modelo numérico é utilizado para reproduzir numericamente a Moldagem Líquida de resina no interior de um molde. Este molde foi projetado para medição da permeabilidade transversal de compósitos poliméricos. Como os ensaios experimentais são geralmente bastante onerosos, busca-se com a solução numérica uma forma de prever o comportamento da resina dentro do molde e desta forma diminuir o número de repetições experimentais. Visando minimizar as incertezas devidas a medições de variáveis adicionais (permeabilidade e porosidade), no presente trabalho, a metodologia para validação da solução numérica considerou apenas o molde em vazio, ou seja, sem o reforço fibroso. Destaca-se que do ponto de vista numérico, incluir o meio poroso depois do modelo validado não acarreta maior complexidade, visto que a região com o reforço fibroso é modelada como um termo de resistência ao fluxo que é adicionado na equação da conservação da quantidade do movimento. Esta resistência reduz a velocidade do escoamento e acaba facilitando a obtenção da solução. Foram realizados três ensaios experimentais sem reforço fibroso e médias da vazão volumétrica e da variação de pressão medidas foram calculadas. A partir dessa média foi estabelecido também um intervalo de confiança para que se pudesse realizar a comparação com os resultados numéricos. Finalmente, na comparação numérico x experimental, foi observada uma excelente concordância entre as soluções. Desta forma, considera-se que o modelo numérico foi validado e se encontra apto para resolver problemas de moldagem líquida.

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Section: Introductionunclassified

Validação De Dois Modelos Numéricos (Axissimétrico E Tridimensional) Para Solução De Problemas De Moldagem Líquida

Oliveira¹,

Reichwald²,

Amico³

et al. 2020

MUNDI ETG

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“…Em ambos os casos, diversas variáveis merecem cuidado especial e fatores como velocidade do escoamento, definição da pressão de injeção, tempo de cura, permeabilidade transversal, entre outros, são pontos que despertam o interesse da comunidade científica e já foram discutidas na literatura (Calado et al (1996), Kuan et al (2000), Rouison et al (2004), Alves (2006) e Amorim (2007). Destaca-se que a definição correta dos aspectos citados anteriormente pode evitar que o compósito produzido tenha problemas estruturais.…”

Section: Introductionunclassified

Determinação Numérico-Experimental da Permeabilidade Transversal em Problemas de RTM

Oliviera

Trindade

Reichwald

et al. 2019

Cereus

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Determinação Numérico-Experimental da Permeabilidade Transversal em Problemas de RTM Numerical-Experimental Determination of the Transverse Permeability in the RTM Problems RESUMO O presente trabalho apresenta um estudo numérico e experimental sobre a permeabilidade transversal em problemas de Moldagem por Transferência de Resina. A permeabilidade é uma variável importante na solução de problemas de Moldagem Líquida, pois ela é a medida do quão facilmente a resina se move através do reforço fibroso. São apresentados os resultados de dois ensaios experimentais realizados no Laboratório de Polímeros da UFRGS. A modelagem computacional dos problemas é realizada com o objetivo de desenvolver soluções numéricas que após serem validadas possam substituir custosos experimentos de laboratório. O modelo numérico foi desenvolvido com o auxílio de softwares livres: na simulação numérica utilizou-se o OpenFOAM, para a geração da malha e discretização do domínio computacional foi usado o software Gmsh e para o processamento dos resultados o software VisIt. Para a simulação numérica optou-se por usar um modelo axissimétrico, pois esse dispõe de larga vantagem em relação à simulações tridimensionais no que tange ao tempo de processamento e se mostrou eficaz para a solução dos problemas estudados. Na etapa de análise dos resultados, aspectos como a análise do fluxo da resina dentro do molde e do campo de velocidade, entre outros, são investigados, concluindo que o modelo desenvolvido foi capaz de representar adequadamente a solução dos problemas apresentados.

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“…Currently, polymeric composite materials may be found in cars, boats, airplanes, medical prostheses, sports equipment, among many others applications. They have been also replacing traditional materials (like metal) in many engineering applications [2].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Transverse permeability determination and influence in resin flow through an orthotropic medium in the RTM process

et al. 2017

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Resin Transfer Molding (RTM) process is commonly used to produce high quality polymeric composites with simple or complex geometries in small to large sizes. In RTM process a preformed reinforcement is positioned inside the mold cavity. This dry reinforcement is actually a fibrous porous media whereby resin will flow. The mold is then closed and resin is injected. After complete impregnation of the reinforcement, resin cure process takes place. Numerical simulation is a very useful tool for mold design and process optimization, however resin and reinforced medium physical properties must be precisely determined. Medium permeability is probably the most important and most difficult parameter to be evaluated. In this work it is proposed a numerical/experimental methodology to determine transverse permeability in reinforcements used within RTM process. PAM-RTM software was chosen to simulate resin flow through the reinforced medium. Proposed methodology uses the inverse parameter estimation method to calculate the unknown permeability. Newton-Raphson method was used to solve the associated algebraic equation system, on which PAM-RTM software is used to calculate resin injection times. Results have shown that with previous knowledge (taken from literature or obtained experimentally) of the in-plane permeabilities (K xx and K yy), physical properties of the resin (ρ, µ), medium porosity (ε) and total filling time (t) it is possible to estimate transverse permeability in thick pieces. It was also performed a numerical study about the influence of transverse permeability in resin flow inside the mold. This study predicted several possible problems that may occur when transverse permeability is much smaller than in-plane permeabilities. Finally, it is possible to state that mold design and proper fibrous reinforcement choice can be optimized when numerical techniques are used.

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Processamento de placa espessa de compósito através de moldagem por transferência de resina

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Validação De Dois Modelos Numéricos (Axissimétrico E Tridimensional) Para Solução De Problemas De Moldagem Líquida

Validação De Dois Modelos Numéricos (Axissimétrico E Tridimensional) Para Solução De Problemas De Moldagem Líquida

Determinação Numérico-Experimental da Permeabilidade Transversal em Problemas de RTM

Transverse permeability determination and influence in resin flow through an orthotropic medium in the RTM process

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