Estudo da soldagem de junta híbrida compósito-metal com simulação numérica
Loading...
Date
Authors
Advisor
Mota, Rogério Pinto 
Coadvisor
Guidi, Erick Siqueira
Graduate program
Engenharia - FEG
Undergraduate course
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Type
Master's thesis
Access right
Acesso aberto
Abstract
Abstract (portuguese)
No contexto industrial moderno a necessidade de unir componentes constituídos a partir de
materiais dissimilares, como compósitos de matrizes poliméricas reforçados por fibras a metais,
como a liga de alumínio 2024-T3, representa um desafio significativo. Os métodos
convencionais de união, como técnicas mecânicas ou adesivas são as soluções mais utilizadas,
entretanto abordagens recentes como a soldagem, que combina os fatores de condução térmica
e pressão têm sido exploradas. Este trabalho teve como objetivo mapear a distribuição térmica
em juntas híbridas durante o processo de prensagem a quente utilizando o compósito PEI/fibra
de vidro com alumínio 2024-T3, a partir de um modelo numérico com Método dos Elementos
Finitos. Com foco nos impactos da temperatura nos componentes da junta, pode-se otimizar o
processo. Os resultados indicam que a técnica avaliada oferece uma distribuição de calor mais
uniforme em comparação a outros processos de soldagem para materiais dissimilares
envolvendo compósitos de matriz polimérica. Neste contexto os parâmetros de pressão, tempo
e potência foram identificados como as variáveis de maior influência no processo, com impacto
direto na resistência ao cisalhamento das juntas sobrepostas. Em relação a outros processos
como soldagem por fricção, esta técnica se destaca por fornecer uma área útil soldada maior,
devido a melhor distribuição de temperatura.
Abstract (english)
In the modern industrial context, the need to join components made from dissimilar materials,
such as fiber-reinforced polymer matrix composites and metals like the 2024-T3 aluminum
alloy, represents a significant challenge. Conventional joining methods, including mechanical
and adhesive techniques, are the most commonly used solutions. However, recent approaches,
such as welding, which combines thermal conduction and pressure, have been explored. This
study aimed to map the thermal distribution in hybrid joints during the hot pressing process
using PEI/glass fiber composite and 2024-T3 aluminum, based on a numerical model
employing the Finite Element Method. By focusing on the temperature effects on joint
components, the process can be optimized. The results indicate that the evaluated technique
provides a more uniform heat distribution compared to other welding processes for dissimilar
materials involving polymer matrix composites. In this context, pressure, time, and power
parameters were identified as the most influential variables in the process, directly impacting
the shear strength of the overlap joints. Compared to other processes, such as friction welding,
this technique stands out by providing a larger effective welded area due to improved
temperature distribution.
Description
Keywords
Materiais compostos, resistência estrutural, união híbrida, Análise térmica, Soldagem, Método dos elementos finitos
Language
Portuguese
Citation
SANTOS, Tuane Stefania Reis dos. Estudo da soldagem de junta híbrida Compósito-metal com simulação numérica. Orientador: Rogério Pinto Mota; Erick Siqueira Guidi. 2024. 94f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Faculdade de Engenharia e Ciências de Guaratinguetá, Universidade Estadual Paulista, Guaratinguetá, 2024.
