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Moldagem de compósitos pelo processo de infusão de resina: correlação de propriedades.

Viviane Jordão Sano Prado 06 November 2009 (has links)
Com o aumento da complexidade geométrica das peças em materiais compósitos associada à necessidade de desempenho estrutural, cada vez mais a indústria aeroespacial e aeronáutica vem buscando desenvolver processos de fabricação que atendam a essas necessidades associada à redução de custo, peso e à integração de componentes. Assim, processos de infusão de resina líquida como Moldagem por Transferência de Resina (RTM) e Moldagem por Transferência de Resina Assistida por Vácuo (VARTM) vem se destacando para a fabricação dessas peças. O objetivo do presente trabalho é avaliar o comportamento mecânico de compósitos termorrígidos obtidos através dos processos de infusão RTM e VARTM, considerando a resistência à tração, resistência à compressão, cisalhamento no plano e cisalhamento interlaminar na temperatura ambiente e sob condicionamento a alta temperatura e na presença de umidade. O trabalho se propõe ainda a comparar variações no processo VARTM por meio da análise do tempo de infusão da resina no compósito, porosidade e porcentagem volumétrica das fibras. A análise dos resultados dos ensaios mecânicos mostra que as propriedades dependentes da matriz apresentaram reduções significativas após condicionamento ambiental (alta temperatura e umidade), provavelmente devido à degradação e à absorção de umidade. A resistência à compressão apresentou redução de 15 a 50%, resistência ao cisalhamento interlaminar de 39 a 50% e cisalhamento no - plano de 21 a 41%. Os compósitos fabricados pelo processo VARTM apresentaram maior queda das propriedades em relação aos compósitos fabricados pelo processo RTM, pois a resina DGEBA mostrou ser mais susceptível a umidade que a resina TGMBA. As propriedades dependentes do reforço são menos suscetíveis ao condicionamento ambiental. No caso da propriedade de resistência a tração, a mesma também apresentou redução dos valores, mas em proporções menores sendo de 1 a 7%. A análise de variações do processo VARTM indica que a qualidade do compósito fabricado por VARTM depende da quantidade e posicionamento das linhas de resina e de vácuo. O posicionamento e a quantidade dessas linhas podem gerar porosidade, delaminações, aumentar o tempo de infusão e reduzir a fração volumétrica das fibras.
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Caracterização experimental de compósitos fabricados através de moldagem por transferência de resina

Ana Carolina Cunha 12 August 2011 (has links)
Neste trabalho foi utilizado o processo de RTM para fabricação de laminados vidro/epóxi. Fabricou-se seis placas planas com dimensões (280 x 250) mm, sendo quatro laminados com espessura de 3 mm e dois com espessura de 5 mm. No decorrer do trabalho ocorreram alguns defeitos de fabricação como: fiber wash, excesso de porosidade e vedação incorreta. Estes laminados foram ensaiados com objetivo de caracterizar mecanicamente não apenas as placas perfeitas, mas também os possíveis defeitos que podem ocorrer; com isso caracteriza-se o efeito dos defeitos típicos do processo. Além disso, investigam-se parâmetros que podem causá-los e como solucioná-los. Os laminados são selecionados por meio de inspeção visual, seguidos por análises via ultrassom e termogravimétrica. Após analise de qualidade, são retirados corpos de prova ao longo do comprimento dos laminados para caracterizar o material por meio de ensaios mecânicos: impacto, tração, compressão e cisalhamento interlaminar. Este trabalho mostra que é possível obter laminados com excelente qualidade: como ótimo acabamento nas duas superfícies, livres de vazios (por inspeção visual) alta fração mássica de fibras (em torno de 65%). Verifica-se que a presença de vazios influencia a resistência à compressão e ao cisalhamento interlaminar. O fenômeno fiber wash invalida o ensaio de tração, por outro lado os resultados obtidos por meio do ensaio de impacto mostram correlação adequada entre os corpos de prova.
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Simulação numérica em elementos finitos, fabricação e ensaio experimental de um olhal em material compósito

Giovane Cássio da Fonseca 02 February 2012 (has links)
O trabalho aborda os procedimentos experimentais necessários para o desenvolvimento de uma técnica de fabricação de um olhal em materiais compósitos via moldagem por transferência de resina (Resin Transfer Molding - RTM) e a metodologia de análise, utilizando elementos finitos, que permite simular o comportamento deste tipo de componentes estruturais até a falha catastrófica. Os objetivos do trabalho são: desenvolver uma metodologia de fabricação de um olhal laminado espesso, obter os valores da carga de falha nos ensaios e correlacioná-los com os resultados obtidos no modelo numérico proposto. Na parte experimental, foram fabricados e realizados os ensaios de bearing nos olhais, simulando as condições de contorno e de carregamento para obter a carga de falha do componente. Estabeleceram-se o projeto e fabricação do molde, o projeto e a fabricação dos mecanismos de ensaio, a instrumentação dos corpos de prova (olhais), a metodologia de aquisição de dados e a análise dos resultados obtidos. Na parte numérica, em primeira instância, realizou-se uma análise simplificada do corpo de prova, utilizando elementos finitos, com o intuito de definir uma espessura ideal para um valor de carregamento preestabelecido pelo envelope de cargas da aeronave. Posteriormente foi realizada uma série de análises numéricas, simulando a iniciação e propagação de trincas e, consequentemente, a falha estrutural do componente, no programa de elementos finitos ABAQUS/Explicit, utilizando um modelo de falha baseado na mecânica contínua do dano, com a finalidade de obter resultados que representem os valores experimentais. Os resultados obtidos nos ensaios experimentais demonstram que o modelo numérico representa o comportamento estrutural do olhal quando sujeito às condições de contorno propostas, quando comparado os resultados das curvas de carga versus deformação.
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Projeto e fabricação por RTM de uma haste de trem de pouso de compósito

Ana Carolina Silva Cerri 04 December 2012 (has links)
A utilização de compósitos poliméricos estruturais em diferentes setores da indústria moderna aumentou com o passar dos anos. O crescente uso desses materiais no setor aeronáutico deve-se, principalmente, ao constante desafio que esta indústria possui na obtenção de componentes que exibam os maiores valores de resistência mecânica e rigidez específica entre os materiais disponíveis. O processo de fabricação é uma das etapas mais importantes quando se trata da aplicação de materiais compósitos. Com o desenvolvimento de técnicas de fabricação como o RTM - Resin Transfer Molding - os projetistas estão tendo oportunidade de substituir peças forjadas em metal por componentes fabricados em compósitos. Este fato abriu as portas para o desenvolvimento de peças mais espessas em compósitos, como peças de trem de pouso. Neste trabalho, projetou-se uma haste aeronáutica. Iniciou-se com a elaboração de um molde e fabricação de corpos de prova com fibra de vidro pelo processo RTM. Ao mesmo tempo, desenvolveu-se um modelo teórico linear da haste e obteve-se o campo de deformações e tensões para o componente por meio do Método dos Elementos Finitos, utilizando-se o software Hypermesh. Adicionalmente, os corpos de prova fabricados foram inspecionados via ultrassom, para que defeitos como delaminações, porosidades e vazios fossem detectados. Em seguida, foram feitos os ensaios estruturais de tração das peças fabricadas para determinar o campo de deformações e tensões e a carga de falha experimentalmente. Por fim, compararam-se os resultados teóricos e experimentais. A partir do desenvolvimento da haste, pode-se comprovar a viabilidade da fabricação da mesma pelo processo RTM. Além disso, através das inspeções por ultrassom, foi possível verificar que não houve defeitos de fabricação relevantes que pudessem comprometer a integridade estrutural dos corpos de prova. Após os ensaios estruturais, verificou-se que houve pouca dispersão entre os valores de carga de falha para todos os corpos de prova e obteve-se um valor de carga de falha médio igual a 45,2 kN. Todos os corpos de prova falharam segundo uma combinação de bearing e delaminação. Depois de realizadas as comparações entre campo de tensões e deformações teórico e experimental, estimou-se um valor de ovalização dos furos dos corpos de prova igual a 4,8%, que se mostrou compatível com resultados de literatura. Também foi possível avaliar o desvio entre tensão experimental e teórica na região onde foram colados os extensômetros, obtendo-se um valor igual a 18%, que também se mostrou satisfatório. Além disso, determinou-se, por meio da utilização dos resultados do modelo de elementos finitos, um valor para a dimensão característica d0 para o Critério de Tensão no Ponto de Whitney-Nuismer igual a 1,8 mm, que se mostrou consistente. Com isso, foi oferecida uma contribuição técnica no desenvolvimento de componentes pelo método RTM, que se mostraram adequados a aplicações industriais, especialmente à indústria aeronáutica, onde se requer estruturas de alto desempenho mecânico e baixo peso.
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Desenvolvimento e caracterização experimental de um painel reforçado fabricado por VaRTM

Antonio Aires Ferreira Neto 09 September 2011 (has links)
Este trabalho estuda as propriedades mecânicas de um painel com um reforçador longitudinal integrado, fabricado por VaRTM, sujeito a um carregamento de compressão no sentido do reforçador. Para isso, ensaios mecânicos, sustentados por normas internacionais, foram realizados em corpos de prova, extraídos de posições pré-determinadas ao longo do comprimento de infusão, para a obtenção das propriedades mecânicas do material, tais como resistência à compressão, resistência ao cisalhamento interlaminar e comportamento em impacto fora do plano, e ensaios de caracterização do material, como fração volumétrica de fibras e ultrassom, de forma que fosse possível validar o método de fabricação, comparando as propriedades mecânicas obtidas nos ensaios com os resultados encontrados na literatura. Ao final, é mostrado que o processo é válido para a fabricação de componentes em compósito. Porém, é dependente de variáveis de processo como, por exemplo, a temperatura de cura da resina, que influencia diretamente na resistência à compressão do material. O painel reforçado também apresentou um desempenho sob carregamento de compressão satisfatório, o que valida a sua produção pelo processo em questão.
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Levantamento de diretrizes de projeto para fabricação de moldes de material compósito

Paula Miziara 20 September 2011 (has links)
A utilização da técnica de VaRTM para a fabricação de moldes para peças de compósito visa, entre outros aspectos, atender ao requisitos de tolerância dimensional do produto e redução de custos. Este trabalho visa estabelecer experimentalmente as diretrizes de projeto para a fabricação de moldes utilizando esta técnica. Foi projetado um modelo para representar a geometria característica do problema, com uma superfície côncava com o ângulo variando de 30 a 90, de um lado, e do outro uma superfície convexa, com o ângulo variando de 90 a 150. Com esse modelo estabeleceram-se os limites para fabricar um molde que atinja os requisitos dimensionais necessários sem a presença de defeitos. A análise visual foi utilizada para a inspeção desses defeitos, através de cortes transversais realizados nos moldes fabricados. A inspeção por ultrassom em regiões com pequenos raios de curvatura é impossível de se realizada. Os resultados mostram que o tipo de tecido e sua maleabilidade são fatores que influenciam diretamente na delaminação das superfícies curvas. Além desses fatores, garantir uma boa acomodação das primeiras camadas de tecido é primordial para a redução de defeitos.
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Avaliação da adaptação marginal de copings cerâmicos obtidos por diferentes métodos de moldagem /

Pinto, Tatiana Saretta Ferreira. January 2018 (has links)
Orientador: Rodrigo Máximo de Araújo / Banca: Vinícius Anéas Rodrigues / Banca : Eduardo Galera da Silva / Resumo: O objetivo desse estudo foi avaliar a adaptação marginal de copings cerâmicos obtidos pelos métodos de moldagem convencional e escaneamento. Os modelos foram separados em 3 grupos para avaliação e todas as coroas foram confeccionadas sobre um modelo mestre previamente fabricado em CoCr. Grupo 1: Com o auxílio de uma moldeira individual cilíndrica de acrílico foram reproduzidas 10 moldagens com silicona de adição (Panasil) no modelo mestre pela técnica de moldagem dupla e replicados dez modelos físicos em gesso pedra Fuji Rock.Sobre esses modelos foi realizado o enceramento dos copings, confecção dos sprues de cera e sobre eles foi realizada a injeção da cerâmica Grupo 2: foram realizadas 10 moldagens diretas com scanner extraoral (Swing Dental Scanner) no modelo mestre. As imagens foram obtidas através do software Exocad e copings em IPS-Emax CAD foram confeccionados em fresadora (Ceramill Motion 2) para posterior sinterização da cerâmica. Grupo 3: foram realizadas 10 moldagens diretas com scanner intraoral (CEREC Bluecam) no modelo mestre. As imagens foram obtidas através do software Exocad. Copings em IPS-Emax CAD foram confeccionados em fresadora (Ceramill Motion 2) para posterior sinterização da cerâmica. Os copings de cerâmica não foram cimentados no modelo mestre, apenas posicionados e mantidos com pressão constante de 1,4 a 1,5 kg durante a medição, com a ajuda de um delineador adaptado para esse trabalho, onde oito pontos eletivos foram usados como referência para med... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / The objective of the study was to evaluate the marginal adaptation of ceramic crowns obtained by conventional molding and scanning methods. The models were separated into 3 groups for evaluation and all the crowns were made on a master model previously manufactured in CoCr. For group 1: With the aid of a single cylindrical acrylic tray the master model was molded 10 times with Panasil in the master model by the technique of double molding and replicated ten physical models in stone gypsum Fuji Rock. On these models was done the waxing of the copings, making the sprues of wax and on them was carried out the injection of the ceramics In group 2, 10 direct impressions were performed with the Swing Dental Scanner (Korea) extra oral scanner in the master model. The images were obtained through the software Exocad (GmbH) and copings in IPS-Emax CAD were made in the Ceramill Motion 2 (Amanngirrbach) mill for subsequent sintering of the ceramics. In group 3, 10 direct impressions were performed with the CEREC Bluecam intraoral scanner (Sirona Dental Systems) in the master model. The images were obtained through the Exocad (GmbH) software. IPS-Emax CAD copings were made in the Ceramill Motion 2 (Amanngirrbach) mill for subsequent sintering of the ceramic. Ceramic copings were not cemented in the master model, only positioned and maintained with a constant pressure of 1.4 to 1.5 kg during the measurement, with the aid of an eyeliner adapted for this work, where eight elective points were used as reference to measure the vertical distance between the end line of the master model and the end line of the copings. The margin at each point was measured 3 times with stereo microscope Discovery V20 (ZEISS). The mean was calculated and submitted to the ANOVA variance test "with a significance level of 5% and the following results were obtained: 66.15μm for group 1; 67.48μm for group ...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre
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Avalia??o da precis?o dos modelos de gesso obtidos por diferentes t?cnicas de moldagem para pr?teses m?ltiplas implanto suportadas

Becker, Anne Buss 09 May 2014 (has links)
Made available in DSpace on 2015-04-14T13:30:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 459308.pdf: 2403047 bytes, checksum: 9f617311a86d53fd907e33dfdebe0f05 (MD5) Previous issue date: 2014-05-09 / The aim of this study was to evaluate the accuracy of implants master casts obtained by pick- up techniques with an open custom tray using squared impression copings, using several union transfers on two, in vitro, experimental models. First, the dimensional accuracy of implants master cast was evaluated, and two impression techniques: G1- squared impression copings (S) and G2- splinted squared copings, using dental floss and acrylic resin for implant-supported prostheses. An aluminum block with 2 implant-abutment analogs were fabricated (one implant was made at right angle to the top surface A and the other was angulated 65 degrees sideway B and a frameworks in type NiCr was used. Impression was performed using acrylic resin tray and polyether impression material. Specimens were divided in two experimental groups: squared impression copings (S) and splinted squared copings. Five casts were made per group, in total of 10 casts. A software was used in order to analyze and to record the vertical gap between reference framework and analogs in duplicate casts, connected to a stereomicroscope. Results showed statistical differences between group 1 and 2, with lower levels of gaps in the splinted squared copings, using dental floss and acrylic resin compared to the squared impression copings (P=.021). On the implant evaluation, higher values were obtained for the implant angulated 65 degrees with squared impression copings technique (P=.013). A aluminum block with 2 parallel implant-abutment analogs were fabricated, in order to evaluated the accuracy of implants master cast, poured with die stone (GC Fujirock EP; GC Europe, Leuven, Belgium and Dentona AG, Europe, Dortmund, Germany) using 3 different impression techniques and two differents commercial trademarks of stone, compared to a control group. Polyether impression material was used for all impression with acrylic resin tray. Seven groups were formed: G1 control group; G2a Squared impression copings, poured with a die stone GC Fujirock EP; G2b Squared impression copings, poured with a die stone Zero Stone G3a Splinted squared copings using dental floss and acrylic resin poured with a die stone GC Fujirock EP; G3b- Splinted squared copings using dental floss and acrylic resin - poured with a die stone Zero Stone; G4a - Splinted squared copings using dental floss and bisacrilica resin - poured with a die stone GC Fujirock EP; G4b - Splinted squared copings using dental floss and bisacrilica resin poured with a die stone Zero Stone. The distances between the analogs of each specimen were measured, using a software, connected to the stereomicroscope. Results presented statistical differences between the distances of G1 and G2a (p=0.010), G2b (p=0.015), G4b (p=0.007). No statistical differences were found between G1 and G3a (p=0.178), G3b (p=0.288), G4a (p=0.531). Splinted squared copings poured with a die stone GC Fujirock EP produced cast most similar to the control Group. In conclusion, the accuracy of the SS impression technique was superior to squared impression copings (S), for implants presenting different angulation; the inaccuracy seen with the squared impression copings (S) method seemed to correlate with the nonparallel (< 65?) abutment relationship and the apparent deformation of the impression material / O objetivo deste estudo foi avaliar a precis?o dos modelos de gesso sobre implantes obtidos por meio da t?cnica de moldagem de arrasto, na qual utiliza transferentes quadrados, utilizando diferentes materiais para uni?o dos transferentes por meio de dois modelos experimentais in vitro. Inicialmente avaliou-se a precis?o dos modelos de gesso obtidos por meio de duas diferentes t?cnicas de moldagem: Grupo 1 Moldagem de arrasto sem uni?o dos transferentes e Grupo 2 Moldagem de arrasto com uni?o dos transferentes em resina acr?lica autopolimerizavel para pr?teses implanto suportadas. Um bloco de alum?nio com 2 an?logos do implante minipilar 4.1 (Neodent SA Curitiba, Parana, Brasil) foi fabricado, sendo um analogo posicionado em angulo reto com o topo da superficie e outro inclinado a 65 graus lateralmente. Uma infraestrutura em liga NiCr, foi fabricada. As moldagens foram realizadas com moldeira individual em resina acrilica e o material utilizado foi o polieter. Dois grupos foram formados: Grupo 1 sem uni?o e Grupo 2 com uni?o em resina acrilica. Foram obtidos 5 modelos de gesso por grupo totalizando 10 modelos. A dist?ncia entre a infraestrutura e os analogos foi mensurada (gap vertical) por meio do programa (AxionVision 4.8.1, Zeiss; Carl Zeiss, Jena, Germany) acoplado a lupa estereomicroscopia. Os resultados mostraram diferen?as significantes entre os grupos 1 e 2, com menores valores de gap para o grupo com uni?o em resina acrilica (p=0,021). Na avalia??o por implante, maiores valores foram obtidos para implantes inclinados (65 graus lateralmente) pela tecnica sem uni?o (p=0,013). Posteriormente, um bloco de alum?nio com dois implantes paralelos foi fabricado e foi investigado a precis?o dos modelos de gesso obtidos por meio de tr?s diferentes t?cnicas de moldagem e duas diferentes marcas comercias de gesso tipo IV (A - Fujirock EP; GC Europa, Leuven, Belgica e B - Zero Stone; Dentona AG, Europa, Dortmund, Alemanha), comparados com um grupo controle (bloco de alum?nio com dois an?logos do implantes minipilar 4.1 paralelos entre si). O material utilizado para as moldagens foi o poli?ter. Sete grupos foram formados: G1 grupo controle, G2a sem uni?o e gesso Fujirock, G2b sem uni?o e gesso Zero Stone, G3a uni?o com resina acrilica e gesso Fujirock, G3b uni?o com resina acrilica e gesso Zero Stone, G4a - uni?o com resina bisacrilica e gesso Fujirock, G4b - uni?o com resina bisacrilica e gesso Zero Stone. Foram avaliadas as distancias entre os implantes por meio do programa (AxionVision 4.8.1, Zeiss; Carl Zeiss, Jena, Germany) acoplado a lupa estereomicroscopia. Os resultados mostraram diferen?as significante entre as distancias do G1 - grupo controle e os grupos: G2a - sem uni?o e gesso Fujirock (p=0.010), G2b- sem uni?o e gesso Zero Stone (p=0.015) e G4b - uni?o com resina bisacrilica e gesso Zero Stone. (p=0.007). N?o houve diferen?as significantes entre o G1 - grupo controle e os grupos G3a - uni?o com resina acrilica e gesso Fujirock (p=0.178), G3b- uni?o com resina acrilica e gesso Zero Stone (p=0.288), G4a - uni?o com resina bisacrilica e gesso Fujirock (p=0.531). Conclui-se que os grupos sem uni?o dos componentes produziram maiores distor??es quando comparadas ao grupo controle. Em conclus?o, a moldagem sem uni?o dos transferentes, apresentou maiores distor??es. A desadapta??o entre infraestrutura e an?logo com a t?cnica sem uni?o parece estar correlacionada com a aus?ncia de paralelismo dos implantes dent?rios.
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Influência do carregamento em flexão nos efeitos de envelhecimento em vigas de compósito vidro/epóxi

Angrizani, Clarissa Coussirat January 2017 (has links)
Materiais compósitos são geralmente utilizados por apresentarem boa versatilidade para o design de novos produtos, baixa massa específica e resistência mecânica compatível com várias aplicações estruturais. No entanto, eles têm trazido preocupações relativas à disposição final no ambiente pelo desconhecimento de seu desempenho com o passar do tempo. A previsão das propriedades é dificultada se este material estiver sujeito a um carregamento combinado ao envelhecimento. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é analisar o envelhecimento de materiais compósitos poliméricos unidirecionais vidro/epóxi moldado pelo processo de Moldagem por Transferência de Resina (RTM) comparando as propriedades obtidas nos ensaios mecânicos antes e após envelhecimento higrotérmico em baixa e alta temperatura, associado ou não a um carregamento mecânico em flexão. Também foram estudadas as propriedades mecânicas do compósito somente sujeito ao carregamento mecânico. Basicamente, este trabalho foi dividido em três etapas: Na primeira parte foi analisado o envelhecimento higrotérmico a 50 °C e 80 °C (este último mais prejudicial às propriedades mecânicas analisadas); em seguida somente carregamento mecânico continuoem flexão e posteriormenteexposição ao envelhecimento em água combinando temperatura (80 °C) × esforço mecânico. Nas três etapas observou-se que as propriedades do laminado orientado em 0° apresentaram um maior declínio. De um modo geral a redução das propriedades mecânicas só com carregamento mecânico foi inferior ao envelhecimento higrotérmico na temperatura de 80 °C, e na exposição à água a 80 °C mais o carregamento em flexão a redução das propriedades foi mais acentuada. Ao analisar os resultados das três etapas verificou-se que a resistência short-beam, a resistência à tração e a resistência à compressão foram às propriedades que tiveram mais influência nas condições de envelhecimento citadas. Assim, posteriormente foi realizada uma análise comparativa para ver se a redução da propriedade em relação ao compósito padrão era a mesma se estudássemos os fatores separados ou junto. Conclui-se então que há necessidade de estudar envelhecimento combinado devido à grande diferença entre a soma dos envelhecimentos isolados ao se comparar com o combinado. / Composite materials are generally used because they present good versatility for new product design, low specific mass and mechanical strength compatible with various structural applications. However, they have raised concerns about the ultimate disposal of this type of material in the environment, or the unfamiliarity of its performance over time. The prediction of properties is difficult if this material is subjected to a combined loading in the aging. In this context, the objective of this work is to analyze the aging of glass / epoxy unidirectional polymeric composites molded by the Resin Transfer Molding (RTM) process comparing the properties obtained in mechanical tests before and after the hygrothermal aging, in low and high temperature, associated or not to a bending mechanical loading. Basically, this work was divided into three stages, the analysis of the hygrothermal aging at 50 ° C and 80 ° C (the latter was more harmful to the analyzed mechanical properties),continuous bending mechanical loading, and at last exposure to aging in water by combining temperature (80° C) × mechanical loading. In the three stages, it was observed that the properties of the 0 ° oriented laminate showed a larger decline. In general, the reduction of the mechanical properties with only mechanical loading was inferior to the hygrothermal aging at the temperature of 80 ° C, and the reduction of the properties was more accentuated withthe exposure to water to 80° C plus bending loading. After analyzing the results, the need of studying combined aging was justified because of the large difference between the sum of the isolated aging when compared to the combined one.Analyzing the results of the three steps, the properties that had more influence on the conditions of aging were the short-beam, tensile and compressive strength. Subsequently, a comparative analysis was carried out to see if the reduction of the property in relation to the composite pattern was the same for the factorsstudied separatelyand together. It was concluded that there is a need to study combined aging due to the large difference between the sum of the aging properties studied in isolation when compared to those studied jointly.
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Ferro puro moldado por injeção para aplicação em Stents biodegradáveis

Mariot, Paulo January 2016 (has links)
Na presente pesquisa, produziu-se amostras de ferro puro poroso como biomaterial degradável visando a aplicação em stents, pelo processo de moldagem por injeção de pós metálicos (MPI). Os efeitos da fração volumétrica de ferro puro na mistura de injeção e da temperatura de sinterização na porosidade, microestrutura, propriedades mecânicas, propriedades de superfície, de degradação in vitro e de biocompatibilidade, foram investigados. Os resultados obtidos foram comparados com o ferro puro fabricado por fusão e com o aço inoxidável AISI 316-L. Encontrou-se que o grau de porosidade remanescente nas amostras sinterizadas foi o principal fator influenciando as propriedades mecânicas e de superfície, influenciando indiretamente os demais resultados. O ferro puro produzido por MPI exibiu valores de limite de escoamento entre 59 e 114 MPa e limite de resistência máximo de 210 MPa, com alongamento entre 10 e 50 %. A alta ductilidade é uma propriedade especialmente requerida em materiais para potencial aplicação em stents. Suas taxas de degradação em solução de Hank foram superiores às do ferro puro fabricado por fusão. O material fabricado com mistura de injeção contendo fração de ferro de 66 % (acima da fração crítica) mostrou o maior alongamento e boa taxa de degradação, um resultado interessante, pois segundo a literatura, valores acima da fração volumétrica crítica não são amplamente explorados. Os testes de biocompatibilidade mostraram excelente hemocompatibilidade do ferro puro fabricado por MPI com as células do sangue. Todas as condições testadas mostraram um nível de citotoxicidade abaixo do recomendado pela norma vigente, mas este dependendo da concentração de íons de ferro empregada e do grau de porosidade. Entre todas as condições de ensaio investigadas, as amostras contendo fração volumétrica de ferro de 62 % inicialmente na mistura de injeção e sinterizadas a 1120 oC, apresentaram a melhor combinação de propriedades para aplicação em stents. Concluiu-se que a MPI é um método tecnicamente viável como rota de produção de tubos de parede fina precursores para fabricação de stents biodegradáveis. / In the present research, an attempt was made to produce porous pure iron, as a metallic degradable biomaterial potentially for stent application, via the MIM route. The effects of iron powder loading and sintering temperature on the porosity, microstructure, mechanical properties, surface properties and in vitro degradation behavior of MIM iron were investigated. The results obtained were compared to those of cast iron. It was found that the amount of porosity remained in the as-sintered specimens had a major effect on their surface and mechanical properties. The MIM pure iron showed yield strength values between 59 and 114 MPa and maximum tensile strength of 210 MPa, with elongation values between 10 and 50 %. A high ductility is a specially required property of stent materials. Its degradation rates in Hank’s solution were superior to the degradation rate of cast iron. The material made from the feedstock containing 66 % of iron powder, above the critical powder loading, showed the highest elongation and a good in vitro degradation rate. This result is interesting, once according to the literature, powder loadings above the critical value are not well explored. The biocompatibility tests showed excellent hemocompatibility of MIM pure iron with blood cells. All conditions tested showed toxicity level below the values determined by current standards, but depending of Fe ions concentration and porosity level. Between all the conditions tested in the present investigation, the 62 % powder loading sample, sintered at 1120 oC, showed the best combination of properties for stent application. In conclusion, MIM is a promising method to be developed as a new route to produce thin-wall tubes for biodegradable stents.

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