Estudo, fabrico e caracterização de painéis sanduíche com núcleos em materiais compósitos de cortiça

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Os materiais compósitos são cada vez mais, e de uma forma tendencialmente crescente, parte do leque de soluções de engenharia, tomando lugar nas aplicações mais díspares, desde aquelas que ocupam lugar no nosso quotidiano até àquelas que se apresentam como soluções de inovação tecnológica disruptiva para com as soluções tidas como comuns. Com potencial para se diferenciarem como soluções para aplicações estruturais, aliando o baixo peso global a boas características mecânicas, também as estruturas sanduíche compósitas se encontram em proliferação, tornando-se uma das soluções de eleição quando se pretende responder a requisitos onde são necessárias excelentes relações de rigidez e resistência mecânica específicas. Deste leque de vantagens resulta a adopção deste tipo de soluções por várias indústrias, das quais se podem destacar a indústria ferroviária, rodoviária, e aeronáutica. Este tipo de estrutura, sanduíche, é tipicamente composta pela disposição em camadas sobrepostas de materiais distintos entre as peles e o núcleo e, neste Trabalho Final de Mestrado procede-se ao uso de materiais compósitos de cortiça para o estudo de soluções em estrutura sanduíche para aplicação como piso na indústria ferroviária, conceito que tem potencial para se estender à mesma aplicação noutras indústrias. Procedeu-se também ao fabrico destas soluções e subsequente caracterização e ensaio do ponto de vista mecânico, térmico, e acústico sendo os resultados obtidos compilados neste mesmo documento.

Abstract: Composite materials are increasingly, and in a growing trend, part of the range of engineering solutions, taking place in the most divergent applications, since those that occupy a place in our daily lives up to those that are considered as disruptive technological innovations when directly compared with solutions perceived as common. With the potential to differentiate themselves as solutions for structural applications, combining the low overall weight with good mechanical characteristics, composite sandwich structures are also in proliferation, becoming one of the solutions of choice when there is the need to answer to requirements where there is a need for excellent specific mechanical resistance and stiffness ratios. Due to this range of advantages results the adoption of this type of solutions by various industries, from which can be highlighted the railway, bus, and aeronautical industries. This type of structure, sandwich, is typically made up of the layering of different materials for the skins and the core and, in this Master’s Final Project cork composite materials will be used for the study of sandwich structure solutions with application as floor panels in the rail industry, a concept that has the potential to spread to the same application in other industries. These solutions were also manufactured, characterized and tested from the point of view of mechanical, thermal and acoustic propertied, being the results compiled in this document.