Avaliação de diferentes técnicas de END para materiais compósitos produzidos por manufatura aditiva

Simão, Carlos Manuel Pragueira

http://hdl.handle.net/10362/29361

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Autores

Simão, Carlos Manuel Pragueira

Orientador(es)

Santos, Telmo

Resumo(s)

O Processo de Manufatura Aditiva (MA) através da impressão 3D é uma das tecnologias de produção mais promissoras atualmente. No entanto, o desenvolvimento de Ensaios Não Destrutivos (END) fiáveis é um enorme desafio, já que os defeitos da MA apresentam novas morfologias, dimensões e localizações. Alguns defeitos que podem surgir na MA de polímeros são: delaminações, falta de ligação entre a matriz e os reforços, porosidades, desalinhamento de reforços ou rugosidade superficial excessiva. A deteção destes defeitos com as técnicas de END existentes apresenta grandes limitações, uma vez que estas, foram desenvolvidas para outros requisitos e condições operacionais. Esta dissertação foca-se num dos segmentos mais difíceis dos END: o objetivo é detetar defeitos em materiais compósitos produzidos por MA, em particular, os termoplásticos reforçados com fibras contínuas. Foram adaptadas, e avaliadas experimentalmente quatro técnicas de END: termografia ativa, radiografia digital, ultra-sons por imersão e correntes induzidas. Os testes foram realizados em provetes produzidos por MA contendo defeitos artificiais, utilizando matriz polimérica (PLA, ABS, NYLON e PEEK) reforçados com fibras contínuas introduzidas externamente (fibras de vidro e de carbono e arames de NiTi). A termografia ativa com fontes de calor customizadas, mostrou-se adequada para detetar vazios e fibras de carbono. A radiografia digital também se mostrou eficaz na deteção de vazios e arames de NiTi. Com as correntes induzidas, só foi possível detetar arames de NiTi até 2 mm de profundidade. A inspeção por ultra-sons apresentou grandes limitações devido à elevada atenuação acústica dos polímeros.