Dissertação
Study of Polymer-Metal Adhesion Mechanisms in Fused Filament Fabrication Process EVALUATED
As técnicas de Fabrico Aditivo (AM) estabeleceram o seu papel no fabrico de estruturas complexas, suplantando os protótipos e componentes mais simples anteriormente fabricados. O desenvolvimento de produtos mais sustentáveis inclui o uso de materiais compósitos e, dentro destes, os Híbridos Metal/Polímero (PMH) lideram pela facilidade de manufatura e melhores características mecânicas. Assim, este trabalho pretende estudar os mecanismos de aderência entre componentes metálicos e poliméricos, fabricados através da Deposição de Filamento Fundido (FFF). Juntas sobrepostas simples com dois aderentes diferentes: um substrato de base metálica e outro de topo polimérico, foram fabricadas e testadas através de perfilometria óptica, Microscopia Eletrónica de Varrimento (SEM), Espectroscopia de raios X por Energia Dispersiva (EDS) e testes mecânicos. A perfilometria óptica revelou mais irregularidades nas superfícies sem tratamento e granalhadas comparativamente às desgastadas com a lixa P120, enquanto a granalhagem demonstrou níveis de abrasão superiores. Para a caracterização mecânica das juntas, cinco provetes de teste foram produzidos e tracionados para cada par metal/polímero. As curvas Tensão de Corte-Deslocamento demonstram a influência da rugosidade e a existência de fibras na força de aderência, demonstrado pelos valores mais elevados obtidos para o par Alumínio-Nylon CF15. Apesar da indefinição acerca da teoria de aderência que explica o comportamento entre estes materiais, a sua melhoria é clara após o tratamento de superfície. A importância das fibras nos mecanismos de aderência foi demonstrada e a fabricação de juntas PMH através de FFF validada.
setembro 20, 2021, 11:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Marco Alexandre De Oliveira Leite
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Auxiliar