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Infiltration of charged fluids in porous media via RTM process: theoretical and experimental analysis.

By Iran Rodrigues de. OLIVEIRA

Abstract

Este trabalho tem como objetivo realizar um estudo teórico e experimental do processo de moldagem por transferência de resina (RTM), com a adição de carbonato de cálcio (CaCO3), na manufatura de compósitos de matriz poliéster reforçados com fibras de vidro. Realizou-se experimentos em molde com dimensões da cavidade de 320 x 150 x 3,6 mm, temperatura ambiente, pressão de injeção máxima de 0,25, 0,50 e 0,75 bar, volumes de fibras de 19, 24 e 30% e teores de CaCO3 (0, 10, 20, 30 e 40%), e simulou-se a infiltração retilínea de resina no molde via software comercial PAM-RTM. Resultados da posição da frente de fluxo e tempo de preenchimento do molde são apresentados, analisados e comparados com os resultados obtidos via software a fim de se investigar o comportamento do escoamento e estimar a permeabilidade do meio usando o método do erro mínimo quadrático. Conclui-se que o uso de CaCO3 na resina poliéster, dificulta o preenchimento do meio fibroso durante processo de moldagem do RTM, e afeta a permeabilidade, mobilidade e viscosidade da resina, e o tempo de preenchimento do molde. Observou-se também que as distribuições granulométricas ficaram próximas, enquanto que, na análise microscópica ver-se somente área sem fibras e sem CaCO3. Os resultados numéricos obtidos com o simulador apresentaram boa concordância com os dados experimentais em termos de posição da frente de fluxo, tempo de preenchimento e pressão de injeção.This paper aims to conduct a theoretical and experimental study of the process of resin transfer molding (RTM), with the addition of calcium carbonate (CaCO3) in the resin, in the manufacture of polyester matrix composites reinforced with glass fibers. Experiments were carried out in a mold with cavity dimensions 320 x 150 x 3.6 mm, at room temperature, maximum injection pressure of 0.25, 0.50 and 0.75 bar, fiber volume fraction of 19, 24 and 30% and CaCO3 concentrations (0, 10, 20, 30 and 40%) and simulated in rectilinear infiltration of resin in the mold via software commercial PAM-RTM. Results of the flow front position and mold filling time are presented, analyzed and compared with results obtained via software in order to investigate the behavior of the flow and to estimate the permeability of the medium using the method of least squares error. It is concluded that the CaCO3 used in the polyester resin hinders the filling of the fibrous medium for the RTM molding process and affects permeability, resin mobility and viscosity, and the filling time of the mold. It was also observed that the granulometric size distributions were next, while that, in the microscopic analysis seen only fiber area and without CaCO3. The numerical results obtained with the simulator showed good agreement with experimental data in terms of the position of the flow front, filling time and injection pressure

Topics: Resina – Engenharia de Processos, RTM, Processo de moldagem por transferência de resina, Infiltração de fluidos, Engenharia de Processos.
Publisher: UFCG
Year: 2018
OAI identifier: oai:localhost:riufcg/477
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