Utilização de estéreo-correlação de imagens digitais para validação de procedimentos experimentais e numéricos para prensagem de pós

Resumo

Simulação numérica é uma ferramenta importante para a redução de custos nos processos de prensagem de pós e sinterização. A estimativa correta das propriedades do compacto verde podem ser úteis para o uso de ferramentas numéricas no projeto de moldes elastoméricos para prensagem isostática, prensagem multiaxial com elastômero e no controle de carregamento/descarregamento, evitando a ocorrência de trincas e falhas. O uso dessas propriedades em simulações numéricas requer modelos de materiais robustos capazes de representar o material em diversos níveis e tipos de carregamento. O processo de caracterização e validação desses modelos é complexo por necessitar de uma série de testes experimentais, além de que a manufatura de corpos de prova (CDP) em densidades relativamente baixas é uma tarefa custosa devido a sua fragilidade. Em baixas densidades, o CDP não possui resistência mecânica suficiente para resistir ao processo de lixamento das faces, resultando uma geometria com imperfeições que podem gerar carregamentos complexos (excentricidade de carga), não sendo detectado precisamente com instrumentação convencional (e.g extensômetros). Esse projeto de pesquisa no exterior visa a medição dos campos de deslocamento e deformação em amostras com geometria de sólido de revolução usando estéreo-correlação de imagens digitais (estéreo-CID). O processo de manufatura das amostras consiste na pré-forma em matriz fechada de dupla ação com carga axial máxima de aproximadamente 5 MPa. As peças serão submetidas à prensagem isostática para eliminar o gradiente de densidade da etapa anterior, resultando uma um CDP em forma de ampulheta devido à maior deformação volumétrica em regiões menos densas (região central) proveniente da etapa anterior. Dois tipos diferentes de testes serão analisados, são eles: prensagem uniaxial em uma matriz instrumentada com strain gauges na parede externa; e ensaios de compressão simples nos CDP em forma de ampulheta. Os resultados experimentais dos strain gauges no primeiro ensaio serão confrontados com os dados de estéreo-CID para validação do procedimento experimental (iluminação, posição da câmera e parâmetros de calibração) dos testes executados no Brasil. Após a validação inicial, será executada análises de estéreo-CID nos testes de compressão simples. É esperado que com os campos de deslocamento e deformação seja possível determinar (des)alinhamentos durante os testes e identificar possíveis efeitos de flexão indesejados.