Shaper de skate

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
ENGENHARIA DE MATERIAIS

PROJETO DE SHAPE DE SKATE EM
MATERIAL COMPÓSITO

Fundamentos da Engenharia de Materiais 6
Professor: Gean Salmoria

Alunos:
Boris Gevaerd
Diego Blaese
Gustavo Maehara
Lucas N. Pagani
Ramonn Sedlacek

Florianópolis, Julho de 2008

SUMÁRIO

1. MOTIVAÇÃO

3

2. PROJETOINFORMACIONAL

4

3. PROJETO CONCETUAL

5

3.1 Projeto tridimensional final

5

3.2 Conceito 1

6

3.3 Conceito 2

6

3.4 Conceito 3

7

4. PROJETO PRELIMINAR

8

4.1 Simulação de esforços

8

4.2 Processo de fabricação

9

4.3 Materiais Utilizados

10

5. PROJETO DETALHADO

11

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

12

1. MOTIVAÇÃO
A evolução do esporte dealto desempenho tem crescido paralelamente com o
aprimoramento dos artigos esportivos. O desenvolvimento dos materiais é o combustível
para o aperfeiçoamento dos componentes direcionados às características de cada esporte.
O ‘‘skateboarding’’ é um esporte que solicita o equipamento de forma severa. A
execução das manobras e o tempo de uso muitas vezes levam a fratura do shape. Este
equipamentoexige alta resistência mecânica, baixo peso e atrito. Esses motivos levaram a
idealização de um produto que mantivesse semelhança em sua forma, porém com suas
características de uso melhoradas. Dessa forma, o componente permite facilidade na
realização das manobras e uma maior durabilidade do equipamento.

2. PROJETO INFORMACIONAL
Visto a evolução tecnológica na área de artigos esportivos,um shape fabricado em
Fibra de Carbono deve solucionar problemas de quebra devido à baixa resistência mecânica
da madeira, material utilizado atualmente, dessa forma garantindo maior durabilidade ao
componente.
Visando a melhoria do equipamento em termos de durabilidade, a utilização de
malhas de Fibras de Carbono sobrepostas e impregnadas em resina Epoxy mostra-se como
uma solução inovadoraneste segmento, levando-se em conta a alta resistência à flexão
provida pelas fibras e alta resistência à abrasão da resina.
O altíssimo módulo elástico desse composto quando comparado ao compensado de
madeira dos skates tradicionais, possibilita uma redução na espessura, além da diminuição
do peso total do shape aliado à maior resistência.
É usual falar que a utilização deste composto podeser direcionada para outros setores
de esportes como para snowboards, sandboards e skis, tendo em vista que as solicitações
destes componentes são próximas aos do shape de skate.

3. PROJETO CONCETUAL
Nesta seção será apresentado o projeto tridimensional do skate juntamente com suas
três variações (conceitos).
O shape foi modelado tridimensionalmente em Solid Works.

3.1 Projetotridimensional final

Os três conceitos se baseiam na forma em que a malha de fibra de carbono é disposta
na construção do shape. A posição da malha altera as propriedades de resistência do shape,
pois a mesma não possui propriedades isotrópicas.

3.2 Conceito 1
Malha dispostas em 0º com o eixo longitudinal do shape.

3.3 Conceito 2
Malha disposta em 45º com o eixo longitudinal do shape.

3.4Conceito 3
Malhas dispostas em 60º com o eixo longitudinal do shape.

4. PROJETO PRELIMINAR
O protótipo foi ensaiado com um software de simulação mecânica (Ansys 10). Para a
realização do teste foi escolhido o Conceito 1, pois tem as fibras alinhadas
longitudinalmente com o shape e as fibras são solicitadas nessa mesma direção. Dessa
maneira tem-se uma maior resistência mecânica do shape.4.1 Simulação de esforços
Para a simulação de esforços, primeiramente foi analisado uma situação de uso crítico
do shape. Após esta análise foi feita a simulação de flexão no skate, com um skatista de
75kg, caindo de uma altura de 2 metros com o seu skate. O conjunto (skate + skatista)
chega a uma velocidade de 6,5 m/s momento antes de tocar o chão, e ao tocar o chão o
skatista se apóia...
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