Manufacturing of polymer composite reinforced by NiTi alloys by RTM: modelling and simulation by CFX.

Materiais “smart’s” têm ganhado um grande espaço no ambiente acadêmico e industrial, sendo utilizados no desenvolvimento e estudo de novos produtos tanto no mercado automotivo e aeroespacial, quanto na área médica. Neste contexto, as ligas metálicas com memória de forma têm sido utilizadas para o desenvolvimento de novos materiais, especificamente, os compósitos poliméricos reforçados com memória de forma. Devido as grandes aplicações destes materiais compósitos na indústria de alta precisão, o processo de fabricação torna-se um importante fator que contribue para a qualidade final e desempenho estrutural do produto. O processo de Moldagem por Transferência de Resina (RTM) mostra-se um método que apresenta tais requisitos, como acabamento superficial, qualidade na peça e menor tempo de processamente. Assim, este trabalho têm por objetivo, simular numericamente o processo de manufatura de um compósito polimérico reforçado por fitas de NiTi com memória de forma via RTM, utilizando o modelo de escoamento multifásico Euleriano-Euleriano, em condições transiente e isotérmica. A solução das equações governantes foi realizada utilizando o “software” CFX. Resultados dos campos de pressão, velocidade e fração volumétrica das fases são apresentados e avaliados. Dos resultados obtidos conclui-se que a vazão, como parâmetro de processo, é um fator que contribui para qualidade final do produto, mostrando uma melhora no acabamento superficial da peça. Consequentemente, uma redução da fração de ar em seu interior foi obtida. Além disso, as propriedades do fluido (densidade e viscosidade) mostram-se como fatores diretamente ligados ao dimensionamento do sistema de injeção. A posição de injeção de resina está ligada tanto a energia utilizada para injeção do fluido no interior do molde, como em relação ao percentual de vazios presentes no interior do molde.Smart’s materials had got a big place in industrial and academics environment, and it has been used for development and study of new products in the aerospace and automotive industries and the medical area. In this context, the metallic shape memory alloys has been used to develop new materials, specifically, the polymers composite reinforced by shape memory alloys. Due to application of these composites materials is directed to high precision industry, the manufacturing process is an important factor that contribute to finish quality and structural performance of the product. The Resin Transfer Molding (RTM) process shows itself a method that present this requisites, as finish surface, piece quality and lower process time. Then, the mean of this work is simulate numerically the manufacturing process of a polymer composite reinforced by NiTi ribbons by RTM, using the Eulerian-Eulerian multiphase flow model in unsteady and isothermal conditions. The solution of the governing equations was realized by a CFX software. The results of pressure field, velocity and the phases volume fraction presents and analysed. By the results, concluded that the bulk-flow, as a process parametres, is a fact that contributed for product final quality, shows an improvement on the material surface finish. Consequently, the air fraction reduction was obtained. Futhermore, the fluid properties (density and viscosity) show a factor to injection system project. The resin injection position is connected to the injection energy than percent of void formation.CNP