Compósitos avançados para produtos desportivos

Abstract

Os materiais compósitos representam uma classe de materiais diversificada com maior apetência para a resolução de problemas complexos relacionados com as tecnologias de ponta dos domínios aeroespacial, militar, desportivo e biomédico, mas também de outros mercados relacionados com tecnologia das indústrias de transportes, e de componentes eletrónicos, desempenhando um papel fundamental e real na qualidade de vida das pessoas no século XXI. O desenvolvimento de produtos desportivos, nomeadamente de pranchas de skateboard, tem vindo a implementar cada vez mais os materiais compósitos no seu processo produtivo, de modo a poder aumentar as propriedades mecânicas e durabilidade sem comprometer o peso da estrutura. O principal objetivo desta dissertação, é o desenvolvimento de um protótipo funcional de uma prancha de skateboard que será comparado com um produto existente no mercado. Será ainda realizado o desenvolvimento de uma prancha de longboard, cujo objetivo principal consiste em melhorar uma prancha pertencente à empresa galega VigTab. Para o desenvolvimento das pranchas, foram produzidos provetes com materiais diferentes sendo testados ao impacto por queda de dardo bem como à flexão, seguindo as normas adequadas ao tipo de material utilizado (sanduiche ou laminado reforçado com fibras longas). Foi ainda realizada uma análise de benchmarking com vista a ser possível comparar os novos materiais com os existentes no mercado atual. Após a comparação de todos os materiais envolvidos no desenvolvimento dos dois produtos, foram selecionados os que melhor colmatavam os objetivos estipulados, sendo incorporados nos protótipos finais. Para o desenvolvimento da prancha de skateboard, foi ainda realizada uma simulação estrutural com o material selecionado e o modelo 3D, desenhado no âmbito desta dissertação, sendo comparados os dados obtidos na simulação com os dados retirados de um ensaio fletor realizado ao protótipo com as condições idênticas às impostas na simulação. Por fim foi efetuada uma reflexão acerca do potencial de valorização da prancha de skateboard no seu fim de vida.

Composite materials represent a diverse class of materials with a greater capacity for solving complex problems related to innovative technologies in the aerospace, military, sports and biomedical fields, as well as others related to technology in the transport industries, and electronic components, singing a fundamental and real role in the quality of life of people in the 21st century. The development of sports products, namely skateboards, has increasingly implemented composite materials in its production process, in order to increase the mechanical properties and durability without compromising the weight of the structure. The main goal of this essay is the development of a functional prototype of a skateboard deck that will be compared with an existing product on the market. The development of a longboard will also be carried out, whose main objective is to improve a board belonging to the Galician company VigTab. For the board’s development, specimens were produced with different materials and being tested for impact by dart fall as well as bending, following the standards appropriate to the type of material used (sandwich or laminate reinforced with long fibres). A benchmarking analysis was also performed in order to compare the new materials with existing ones in the current market. After comparing all the materials involved in the development of the two products, the ones that best met the stipulated objectives were selected, being incorporated into the final prototypes. For the development of the skateboard, a structural simulation was also performed with the selected material and the 3D model, designed within the scope of this dissertation, comparing the data obtained in the simulation with the data obtained from a bending test carried out on the prototype with identical conditions as those imposed in the simulation. Finally, a reflection was made about the potential of valuing or recovery the skateboard in its end of life.