Fisica complementar

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Palavras-chave: materiais compósitos; enrolamento filamentar, CNC.

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Lista de Figuras

Figura 1 – Centro de Usinagem Veker MV 760 Eco.

Figura 2 (a,b,c) - Desenhos do dispositivo a-motor, b- base esquerda, c-base direita e tubo d e PVC.

Figura 3 - Motor 12V D.C e tubo de PVC.

Figura 4 - Motor 12V D.C e tubo de PVC.

Figura 5 - Motor 12V D.C e tubo de PVC.

Figura 6 - Suporte do alimentador de fibra/resina.

Lista de Siglas

CNC – Controlador Numérico Computadorizado

SUMÁRIO

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1. INTRODUÇÃO

2. FUNDAMENTAÇÃO TEORICA E OBJETIVOS

2.1. FUNDAMENTAÇÃO TEORICA

2.2. OBJETIVOS

3. RESULTADOS OBTIDOS

4. CRONOGRAMA FINAL

5. CONCLUSÃO

6. REFERENCIAS

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1 INTRODUÇÃO

A presente pesquisa visa o desenvolvimento de um dispositivo para fabricação de tubos de materiais compósitos por enrolamento filamentar, essa é uma área ainda pouco explorada no Brasil. No projeto será feita a construção de tubos de pequenas dimensões utilizando a máquina CNC disponível no laboratório de construção mecânica do INSTITUTO FEDERAL- Campus ARARAQUARA.

Materiais compósitos combinam dois ou mais de forma a obter um novo material cujas propriedades são superiores às propriedades das fases isoladas. A combinação de propriedades é interessante para aplicações que requerem elevadas propriedades, em particular, elevadas propriedades mecânica específica. Dentre os processos de fabricação para a manufatura de estruturas de material compósito, destaca-se o processo de enrolamento filamentar (filamento winding) para fabricação de tubos. Nesse processo, as fibras são depositadas através de um alimentador num mandril rotativo de diâmetro interno pré-determinado. Foi realizado o projeto e construção do dispositivo.

A finalização do equipamento permitirá o IFSP – campus Araraquara desenvolver estruturas simples em materiais compósitos e apresentar aos alunos conceitos de novas tecnologias de materiais. E assim prepara-los para ingressar em indústrias que utilizam dessa tecnologia de matérias, como indústrias aeronáuticas, navais entre outras.

A idéia de desenvolver o presente projeto nasceu a partir do interesse de se aprofundar mais no assunto e conhecer o funcionamento básico da tecnologia dos materiais compósitos e de se estudar o método de fabricação por enrolamento filamentar e depois desenvolver um dispositivo de baixo custo para fins educativos.

No projeto foi realizado um estudo primeiramente em artigos já existentes, as aplicações dos materiais compósitos e suas aplicações nas mais diferenciadas áreas, conhecimentos na área de utilização de um centro CNC e a construção do dispositivo de enrolamento utilizando máquinas de usinagem disponível no laboratório de construção mecânica do Instituto Federal- Campus Araraquara.

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2 FUNDAMENTAÇÕES TEÓRICA E OBJETIVOS

2.1FUNDAMENTAÇÕES TEÓRICAS

Na história dessa tecnologia de enrolamento filamentar houve três importantes marcos: a concepção da primeira patente por LOHEST (1957) onde ele abordava aparatos para o enrolamento filamentar a criação de anéis para testes de resistência segundo as normas ASTM de 1955, e o primeiro livro publicado sobre a fabricação de materiais compósitos e dedicado à tecnologia de enrolamento filamentar escrito por ROSATO e GROVE (1964).

Nos anos 50 nasce uma técnica de manufatura chamada filamento winding (enrolamento filamentar), com a intenção de atender a demanda de materiais novos para a indústria aeroespacial e aeronáutica, (CARVALHO, 1996; KOUSSIOS, 2004).

2.2 OBJETIVOS

Com o desenvolvimento do presente projeto, pretendesse discutir os métodos de fabricação de componentes de matérias compósitos e também identificar as suas varias áreas de aplicações, porem um grande foco desse projeto foi elaborar um dispositivo de enrolamento filamentar utilizando as estruturas laboratoriais do Instituto Federal- Campus Araraquara.

A grande duvida era se o dispositivo atenderia as necessidades exigidas para a fabricação do tubo, serão testadas a capacidade de controle do centro de usinagem CNC e o controle de avanço e a angulação necessária para depositar a fibra e a resina no mandril onde será feito o tubo de materiais compósitos e a possibilidade de construção de um alimentador que se adapte as dimensões do porta ferramenta do centro de usinagem CNC do IFSP campus Araraquara (Figura 1).

Este trabalho de principio tem apenas fins educativos visando a construção de pequenas estruturas no INSTITUTO FEDREAL – CAMPUS ARARAQUARA para que possam apresentar aos alunos o conceito dessas novas tecnologias de matérias. Porém poderia, em outro momento ser utilizado como equipamento para fabricação em indústrias de pequeno e grande porte.

[pic 2]

Figura 1 -Centro de Usinagem CNC do campus do IFSP Araraquara.

3.RESULTADOS OBTIDOS

Foi elaborado o projeto do conjunto do dispositivo e dos detalhes em CAD (Figuras 2a, 2b e 2c). Foram elaborados programas CNC para usinagem de algumas peças e outras foram usinadas em máquinas convencionais, tudo conforme os desenhos de detalhes. Foi elaborada uma placa para controle do motor e adquirida uma fonte 127V A.C para 12V D.C (Figura 3).

[pic 3] [pic 4] [pic 5]

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