Simulação Numérica do Processo de RTM para a Infiltração em Reforços Espessos Considerando a Variação da Viscosidade da Resina em Função do Tempo

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Soares, Laísa Luiz
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Simulação numérica; Placas espessas; Molde aquecido; Numerical simulation; RTM; Thick plates; Viscosity; Heated mold
• Link de acesso: http://repositorio.furg.br/handle/1/9221

Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de estudar, através da simulaçãonumérica, o processo de fabricação de compósitos via moldagem por transferência deresina - RTM (Resin Transfer Molding), considerando que a viscosidade da resina é umafunção da temperatura e do tempo. Para isto, foi implementado no software de simulação,OpenFOAM, um modelo empírico que representa a mudança na viscosidade, e a equaçãoda energia que calcula a distribuição de temperaturas no interior do molde. Foramrealizadas algumas simulações que levaram em conta a variação da viscosidade nointerior de moldes finos aquecidos, considerando escoamento retilíneo e radial, e comdistribuição isotérmica e não-isotérmica de temperaturas, bem como a simulação dopreenchimento de placas espessas aquecidas, considerando escoamento radial, comdistribuição não-isotérmica de temperaturas. Os softwares utilizados para as simulaçõesforam o GMSH (gerador de geometria e malha) e o OpenFOAM (solução), no qual este,utiliza volumes finitos como método de discretização. Encontrou-se que o tempo final deinjeção para o processo de RTM é dependente do tempo de gel da resina, visto que,quando a mesma entra em fase de gel seu escoamento se torna cada vez mais lento atéo momento em que a resina não avança mais. Desta forma, para a fabricação de umapeça por RTM é necessário que a moldagem seja completada antes que a resinagelifique. Uma breve discussão sobre outros parâmetros que influenciam o preenchimentode moldes espessos também foi apresentada neste trabalho, tais como: permeabilidadetransversal, pressão inicial de injeção e tempo de preenchimento. Com relação às placasespessas, foi possível identificar o quão difícil é o preenchimento total do molde, devidoaos baixos valores da permeabilidade transversal, a qual influencia diretamente oescoamento da resina tanto na direção transversal como no plano, acarretando grandesdificuldades quando o valor da permeabilidade é baixo. Desta forma, a moldagem deplacas espessas acaba exigindo um tempo de preenchimento ainda maior do que o tempode preenchimento de placas finas devido ao seu tamanho e ao escoamento lento daresina.