Dissertação
Assessing Material Costs and Deposition Rates of Automated Composite Lay-up Technologies EVALUATED
A procura por materiais compósitos de fibra de carbono revelou grande crescimento na última década, principalmente no sector aeroespacial, por apresentarem boa relação resistência-peso. Isto torna-os ideais para uma redução do peso estrutural e do consumo de combustível comparativamente aos metais. As peças aeronáuticas feitas destes materiais são principalmente produzidas por duas tecnologias avançadas de manufatura: Automated Tape Laying (ATL) e Automated Fiber Placement (AFP). Estudos sobre a produtividade de máquinas de fabrico de compósitos e a influência dos seus parâmetros de configuração na produção de peças aeroespaciais são escassos e os modelos de deposição de compósitos publicados são bastante simples, não permitindo o estudo de peças complexas. Esta tese determina custos de materiais, taxas de deposição e desperdício de material das tecnologias ATL e AFP para peças aeroespaciais planas de material compósito com complexidade arbitrária. Para tal, foi desenvolvido um modelo paramétrico detalhado do processo de deposição automatizado das máquinas de fabrico. Ao permitir uma simulação rápida e precisa do fabrico de peças nos estágios iniciais, o modelo auxilia na tomada de decisão quanto à seleção de tecnologia e configuração dos parâmetros da máquina. O modelo é validado com dados da literatura e dum corpo de prova aeronáutico. Vários estudos são realizados para obter taxas de deposição e desperdício de material para peças aeronáuticas representativas. As máquinas ATL em duas fases fornecem as melhores taxas de deposição embora possuam maiores taxas de material desperdiçado. O offset da primeira fita revelou-se promissor para camadas com múltiplas descontinuidades e formas complexas.
janeiro 22, 2021, 9:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
António Pedro Dias Alves de Campos
Área Científica de Tecnologia Mecânica e Gestão Industrial (TMGI)
