Secretaría Uvigo - Simulación de fabricación por moldeo por inxección dunha compoñente aeronáutica elaborada en material composto de matriz termoplástica de altas prestacións

Simulación de fabricación por moldeo por inxección dunha compoñente aeronáutica elaborada en material composto de matriz termoplástica de altas prestacións

Data de defensa28/07/2020
TitulaciónGrao en Enxeñaría Aeroespacial
CentroEscola de Enxeñaría Aeronáutica e do Espazo
Dirección Titoría: José Antonio Pérez García
Cotitoría: Gloria María Pena Uris
Tribunal Secretaría: Luis Rodríguez Pérez
Vogalía: Borja Conde Carnero
Presidencia: José Ramón Salgueiro Piñeiro
ResumoA demanda de materiais compostos está en constante crecemento en todos os sectores industrias, moi especialmente no aeroespacial no que estes materiais, de matriz polimérica termoestable reforzada con fibra longa, xa son amplamente empregados na fuselaxe das aeronaves. Pero as esixencias de incremento de resistencia mecánica, especialmente ao impacto e a temperatura, así como a necesidade de que poidan ser reparados e reciclados, están a impulsar o desenvolvemento de materiais compostos de matriz termoplástica, tanto para as estruturas primarias como para distintas compoñentes mecánicas. A utilización destes compostos termoplásticos, permite o emprego de procesos de fabricación que poden ser automatizados para aumentar a calidade e a reproducibilidade destas compoñentes.
Este proxecto defínese como unha primeira aproximación ao estudo da inxectabilidade dun material composto de matriz termoplástica de altas prestacións (a poliamidaimida (PAI) de maior resistencia e rixidez ata os 270ºC, Torlon) reforzada cun 30% de fibra de vidro curta.
Neste traballo comezouse realizando o deseño dunha compoñente complexa, concretamente unha engrenaxe planetaria similar ás presentes nos motores turbohélice dos avións ou na transmisión do rotor principal dos helicópteros, cuxas prestacións require das características deste material. A continuación deseñouse o molde para realizar a fabricación da peza pola técnica de moldeo por inxección nunha máquina ENGEL Victory 80/28 que a área de Enxeñaría dos procesos de fabricación dispón na Universidade de Vigo. (Ambos deseños en Autodesk Fusion 360)
Posteriormente levouse a cabo simulación do proceso de inxección da peza (Autodesk Moldflow Adviser), considerando nun primeiro paso a inxección do PAI sen reforzo, co obxecto de definir as zonas problemáticas (rechupado, liñas de soldadura, alabeos) e realizar as modificacións que conduzan ao mellor índice de calidade. Sobre este modelo optimizado, realízase as simulacións da inxección do polímero reforzado co 30%, analizando as modificacións inducidas pola presenza das fibras e examinando a súa distribución.
Volver