Title

DESENVOLVIMENTO DE UM COMPOSITO PARTICULADO PARA APLICAÇÃO EM ESTRUTURAS DE MÁQUINAS DE PRECISÃO

DESENVOLVIMENTO DE UM COMPOSITO PARTICULADO PARA APLICAÇÃO EM ESTRUTURAS DE MÁQUINAS DE PRECISÃO

Authorship

Panzera, Túlio Hallak; Rubio, Juan C. Campos

Panzera, Túlio Hallak

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Rubio, Juan C. Campos

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DOI

10.5151/2594-5327-0160

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Abstract

Muitas das tecnologias modernas exigem materiais com combinações incomuns de propriedades as quais não podem ser atendidas pelos materiais convencionais; isso é especialmente verdadeiro quando características como boa estabilidade e geometrias complexas são exigidas. Desta forma, a aplicação de materiais compósitos em estruturas para máquinas de precisão vem crescendo cada vez mais. O material estudado neste trabalho consiste em um compósito particulado de esferas de sílica envolvido por uma matriz polimérica. As partículas de sílica foram classificadas em um sistema trimodal segundo o modelo de Furnas usado na otimização de empacotamento. Modelos micromecânicos foram utilizados na previsão das propriedades mecânicas efetivas do compósito, como também ensaios mecânicos e análise em elementos finitos foram realizados a fim de comprovar o comportamento do material. Para a construção da estrutura da máquina fresadora utilizou-se o compósito #4 o qual apresentou o melhor resultado.

Many of the modern technologies require materials with unusual combinations of properties that cannot be met by conventional materials. This is especially true for materials that are needed for good stability and complex geometry, such as those employed in machine tools. Therefore, the application of composites in structures of precision machines is growing. The material studied in this work is a particulate composite formed by silica particles involved by a polymeric matrix. The particles were classified in a trimodal system considering Furna’s model to reach the optimization of packing. Micromechanical models were used to determine the effective mechanical properties of the composite and than compared with experimental and finite element results in order to confirm the behaviour of the material. Finally, composite #4, which presented the best result, was used to manufacture the structure of a bench milling machine.

Keywords

Compósito polimérico particulado (sílica/epóxi); Modelo micromecânico; Tratamento mineral; Empacotamento de partículas; Elementos finitos.

polymeric particulate composite (silica/epoxy); Micromechanical models; Mineral treatment; Packing of particles; Finite elements.