Characterisation plan of fibrous reinforcements for simulation of composite materials production processes

Abstract

O projeto desenvolvido foca-se na caracterização de reforços fibrosos e foi desenvolvido no Pólo de Inovação de Engenharia de Polímeros, no âmbito da conclusão do Mestrado Integrado em Engenharia de Polímeros realizado na Universidade do Minho. A presente dissertação, baseia-se na adaptação de equipamentos ou metodologias de teste para o estudo do comportamento de reforços de fibra de vidro e carbono com diferentes estruturas durante o seu processamento, quer por infusão de resina assistida a vácuo quer por termofromação. A primeira etapa deste projeto baseou-se na seleção das propriedades a ser estudadas que, neste caso, foram a deformação ao corte e a compressão. Seguindo-se de uma pesquisa preliminar, da elaboração dos casos de estudo e de um primeiro esboço dos planos de ensaio. A segunda etapa focou-se no estudo das propriedades em questão, as ferramentas necessárias, normas e procedimentos existentes. Daqui surgiram os primeiros desenhos dos acessórios para adaptação dos equipamentos disponíveis no PIEP aos testes pretendidos. Foram efetuadas simulações estruturais e foram fabricadas as versões finais dos acessórios. A terceira etapa, e fase crucial do projeto, consiste na preparação e realização dos testes práticos. Destes foram analisados os resultados obtidos experimentalmente e comparados com os resultados teóricos calculados. Por fim, foram retiradas conclusões relativas ao trabalho elaborado e às variações dos resultados.

The developed project is focused on the characterisation of fibrous reinforcements and was developed in PIEP, the Centre for Innovation in Polymers Engineering, in the scope of the Integrated Masters in Polymer Engineering accomplished at the Universidade do Minho. The present dissertation is based on the adaptation of test equipment or test methodology to study the behaviour of different carbon and glass fabric reinforcements with different structures during their processing by vacuum-assisted resin infusion and thermoforming. The first stage of this project was based on the selection of the properties to be studied which, in this case, were the bias deformation and the compression. This was followed by preliminary research, the elaboration of the case studies and the first draft of the test plans. The second stage focused on studying the properties in question, the necessary tools, standards and existing procedures. From here arose the first drawings of the different fixtures to adapt the equipment available at PIEP to the intended tests, structural simulations were performed, and the final versions of the fittings were manufactured. The third and crucial stage of the project consisted of preparing and carrying out the practical tests. Afterwards, the results obtained experimentally were analysed and compared with the theoretical results calculated. Finally, conclusions were drawn regarding the work prepared and the variations in the results.