Dissertação

{en_GB=Comparison of process performance of Additive Manufacturing FRTP in a lifecycle perspective for aerospace application} {} EVALUATED

{pt=A fabricação aditiva (AM) tem estado, recentemente, no centro das atenções da indústria aeroespacial. A possibilidade de melhorar certos aspetos críticos, como o peso, geometrias complexas ou a corrosão dos materiais levou a que alguns fabricantes dedicassem algum tempo e recursos para o desenvolvimento desta tecnologia. Esta tese foca-se no desenho e produção de um trem de aterragem de de braço de torção uma aeronave não tripulada, utilizando um processo de AM, Fused Deposition Modeling, para produzir um componente de termoplástico reforçado com fibra (FRTP). O processo de desenho da peça FRTP, para ser produzida por fabricação aditiva, tem como principal objetivo alterar o design da peça enquanto são respeitados os requisitos mecânicos iniciais. O objetivo é recolher todos os dados desta produção e estabelecer uma comparação com uma peça que cumpre os mesmos requisitos mecânicos, mas que é feita em alumínio utilizando fresagem CNC, um método de produção subtrativo. O objetivo do life cycle costing (LCC) é determinar o custo unitário de uma peça para os dois métodos de produção, para entender se é viável a produção deste componente utilizando AM. Finalmente, é feito uma avaliação do ciclo de vida (LCA) para avaliar o impacto ambiental das duas tecnologias. Concluiu-se que o componente de alumínio, produzido por fresagem CNC, é melhor comparando a massa e o volume da peça e também tem custos de produção significativamente mais baixos. Também se concluiu que o impacto ambiental é mais baixo para a peça de FRTP produzida por AM FDM., en=Additive manufacturing (AM) has recently been in the spotlight regarding the aerospace industry. The possibility of improving critical aspects such as weight, complex designs or material corrosion has led some manufacturers into spending some time and resources into the development of this technology. This thesis focuses on the design and production of a leaf-type spring landing gear for a UAV, using an AM process known as Fused Deposition Modeling (FDM), to produce a Fiber Reinforced Thermoplastic (FRTP) component. The main objective is to develop an FRTP part by FDM from its original design while respecting the initial functional requirements i.e., the ability to sustain the landing loads. The part will be compared with a traditional part, in this case an aluminum part manufactured by CNC Milling, a subtractive production process. The life cycle costing (LCC) objective is to determine the unitary cost of one part, for the two distinct production methods, and to compare them, to understand if it is viable to produce this component using AM. Finally, it is made a life cycle assessment (LCA) to evaluate the environmental impact of both technologies . It was concluded that the component produced in aluminum by CNC Milling is better comparing the mass and volume of the part and has significantly lower production costs. It was also concluded that the environmental impact is lower for the FRTP part produced by AM FDM.}
{pt=Fabricação Aditiva, Termoplásticos reforçados com fibra, Trem de aterragem, LCC, LCA, en=Additive Manufacturing, Fiber Reinforced Thermoplastic, Landing Gear, LCC, LCA}

Novembro 27, 2018, 17:30

Orientação

ORIENTADOR

Bruno Alexandre Rodrigues Simões Soares

UNL

Professor Auxiliar Convidado

ORIENTADOR

Inês Esteves Ribeiro

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar