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Tipo do documento: Dissertação
Título: Substituição do alumínio pelo compósito de poliamida no suporte do coxim motor
Autor: Silva, Leandro Cardoso da
Primeiro orientador: Couto, Antonio Augusto
Primeiro membro da banca: Carrió, Juan Alfredo Guevara
Segundo membro da banca: Andrade, Arnaldo Homobono Paes de
Resumo: Os coxins são considerados dentro das classificações automobilísticas como peças estruturais. Geralmente, os coxins utilizam metais como o alumínio e o aço em seus suportes. Esses metais oferecem grande resistência à fadiga e sua degradação na temperatura transmitida pelos motores é muito pequena. Devido à necessidade de diminuir a massa e reduzir o custo, este trabalho teve como objetivo estudar a substituição do suporte de alumínio do coxim do motor pelo compósito de poliamida reforçado com fibra de vidro. O compósito de poliamida é a escolha que melhor oferece o compromisso de um material reciclável, com resistência térmica e à fadiga, devido às suas propriedades mecânicas serem comparáveis às do alumínio. O compósito utilizado foi à poliamida comercial PA 6.6 com 0%, 30%, 35%, 50% de fibra de vidro. Este estudo focará principalmente nas propriedades em fadiga do compósito nas temperaturas de trabalho e nas análises de simulação decorrentes das propriedades obtidas e das condições de utilização do componente. Os ensaios de fadiga do compósito de poliamida com adições de porcentagens variadas de fibra de vidro foram executados em corpos de prova do tipo de flexão a 120°C. O comportamento em fadiga do compósito foi analisado utilizando-se o método staircase. As observações das superfícies de fratura dos corpos de prova ensaiados foram feitas por microscopia eletrônica de varredura e evidenciaram a excelente aderência da poliamida na fibra de vidro. Os resultados obtidos nos ensaios de fadiga, esforços máximos e esforços excepcionais permitiram concluir que o compósito de poliamida com 50% de fibra de vidro apresenta a menor deflexão. A comparação pelo Método de Elementos Finitos do suporte do coxim do motor em compósito de poliamida com reforço de fibra de vidro e da liga de alumínio indicou, de uma maneira geral, resultados similares com relação aos níveis de tensão. Contudo, os valores de deflexão apresentaram valores sistematicamente maiores no compósito. Os resultados dos ensaios mostram um bom comportamento do compósito de poliamida, dando indícios sobre a viabilidade de utilização na substituição da liga de alumínio, com uma redução em massa de 0,2 kg (32%).
Abstract: Mounts are considered structural parts. Generally, mounts utilize metals such as aluminum and steel. These metals have high fatigue strength and its degradation temperature transmitted by the engines is very small. This work aimed to study the replacement of the aluminum mounts engine by glass fiber reinforced polyamide composite in order to reduce the mass. Polyamide reinforced with fiberglass is the choice that offers the best compromise of a recyclable material, with adequate thermal and fatigue resistance. The composite used was the commercial polyamide PA66 with 0%, 30%, 35%, 50% glass fiber. This study will focus mainly on the fatigue properties of the composite at temperatures of engine operation. The fatigue tests of the composite with glass fiber additions were performed on flexure specimens at 120°C. The fatigue behavior of the composite was analyzed using the staircase method. The results obtained in fatigue tests showed that the polyamide with 50% glass fiber has the lowest deflection. The observations of the fracture surfaces of the tested specimens were made by Scanning Electron Microscopy (SEM). These observations by SEM showed an excellent adhesion of glass fiber in the polyamide. Analyzes will also be conducted by simulation using the Finite Element Method (FEM) from fatigue results and the conditions of use of the component. The comparison by the FEM of the mounts manufactured of glass fiber reinforced polyamide composite and of aluminum alloy indicated similar results with respect to stress levels. The fatigue tests results and of the simulation by finite element method showed a good possibility of substitution of the aluminum alloy by glass fiber reinforced polyamide composite in the mounts, with a reduction in weight of 0.2 kg (32%).
Palavras-chave: poliamida 6.6;  coxim motor;  fibra de vidro;  carcaça de alumínio;  staircase;  locati;  fadiga de compósitos poliméricos;  polyamide 6.6;  engine mount;  fiber glass;  outer part aluminum;  staircase;  locati;  fatique of polymer composite
Área(s) do CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Idioma: por
País: BR
Instituição: Universidade Presbiteriana Mackenzie
Sigla da instituição: UPM
Departamento: Engenharia de Materiais
Programa: Engenharia de Materiais
Citação: SILVA, Leandro Cardoso da. Substituição do alumínio pelo compósito de poliamida no suporte do coxim motor. 2014. 109 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) - Universidade Presbiteriana Mackenzie, São Paulo, 2014.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.mackenzie.br/jspui/handle/tede/1339
http://dspace.mackenzie.br/handle/10899/12964
Data de defesa: 27-Jan-2014
metadata.dc.bitstream.url: http://tede.mackenzie.br/jspui/bitstream/tede/1339/1/Leandro%20Cardoso%20da%20Silva.pdf
Aparece nas coleções:Engenharia de Materiais - Dissertações - EE Higienópolis

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