XXVI Congresso de Iniciação Científica
Propriedades Mecânicas em Laminados Fibras de Vidro e Fibra de Carbono em Resina Epóxi
1André Pavon Pires, 1Carlos Alberto Soufen, 1Marcelo Capella de Campos, 1Marcus A. Pereira Bueno,
2Momotaro Imaizumi. Campus de Bauru, 1Faculdade de Engenharia, Engenharia Mecânica,
2Faculdade de Ciências, Física – UNESP, andre_app_@hotmail.com
Palavras Chave: Compósitos, propriedades mecânicas.
Introdução
A exigência dos requisitos de desempenho em estruturas aeroespaciais, navais e automobilísticos vem proporcionando o desenvolvimento de novos materiais, bem como de novas técnicas de fabricação. Normalmente elevados valores de resistência e rigidez específicas são procurados, obtendo-se soluções por meio da utilização de materiais compósitos, particularmente polímeros termofixos dotados de reforços fibrosos. (1)
Objetivos
Comparar as propriedades mecânicas das fibras de vidro (FV) e fibras de carbono (FC) em camadas (2 sobre sanduiche de Divinycell e 4 camadas apenas resinada) e de três tipos de resinas epóxi.
Material e Métodos
Utilizou-se tecidos de FV tipo TB–180g/m², FC tipo CVU-334-HM, espuma de Divinycell, laminados com resinas epóxi Arazyn 4900, GY 279 e LY 5052 e seus respectivos endurecedores. Confeccionou-se laminados puros com 4 camadas e laminados sanduíches com sobreposição de 2 + 2 camadas (laminadas em cima e embaixo respectivamente).
Retirou-se 10 corpos de prova para cada uma das seguintes situações: FV pura, FV com Divinycell nas resinas GY 279 e LY 5052 e laminados de FV puro com a resina Arazyn 4900 e laminados de FC puro com a resina Arazyn 4900. Após a laminação foram retirados os corpos de prova para os ensaios de tração que posteriormente extraídos os corpos de prova para microscopia óptica.
Resultados e Discussão
Apresenta-se na tabela 1 os dados obtidos do ensaio de tração, comparando-se os resultados das propriedades dos laminados de FV com três códigos de resinas epóxi, verifica-se que a FV com resina LY 5052 proporciona a melhor resistência mecânica com menor densidade, menor deformação e menor limite de escoamento. Ao compararmos os materiais sanduiche de FV e resinas epóxi também o laminado com resina LY 5052 proporciona maior resitência mecânica e limite de escoamento, mas menor deformação. Na comparação de mesma
resina e tecidos diferentes como FV e FC o de maior resistência foi o de FC, com a vantagem de menor densidade.
A figura 1 apresenta as micrografias das amostras sanduiche de FV com as resinas epóxi: GY 279 com divinycell e LY 5052 com divinycell. Verifica-se que o sanduiche de FV e divinycell com a resina LY 5052 apresenta-se com melhor uniformidade, o que demonstra um dos motivos para a melhor resistência.
Conclusões
O melhor resultado de propriedade entre tecidos foi o tecido de FC e resina Arazyn 4900, já na comparação das propriedades das resinas com FV o melhor resultado foi para a LY 5052 e no caso dos laminados sanduiches também prevaleceu a LY 5052 como melhor resultado.
Agradecimentos
Aos colaboradores Dr. Obede Borges Faria, Dr.
Paulo Noronha, Israel Pereira dos Santos, Hamilton José de Mello e Eng. Marcos Villela (Empresa Ciel).
1 1 Marinucci,G – Materiais compósitos poliméricos: fundamentos e tecnologia – Editora Artliber, pg 70, 2011.
2 2 ASTM D3039, ASTM D7264 e ASTM D790.
Materiais e Resinas ρ (g/cm³)
σmáx
(MPa) σesc.
(MPa) ε (%) FV + D + GY279 0,32 26,36 18,60 45,90 FV + D + LY 5052 0,32 32,29 24,25 37,84
FV + GY279 1,61 242,37 184,35 9,25
FV + LY5052 1,54 388,75 126,95 8,83
FV + Arazyn 4900 1,69 186,6 - -
FC + Arazyn 4900 1,40 464,00 - -
Figura 1. Micrografia Óptica das amostras sanduiches em FV e divinycell com as resinas: A – GY 279 e B – LY 5052
Tabela 1 - Dados obtidos com as condições de ensaios de tração. Onde: Fibra de vidro (FV), Divinicell (D), Fibra
de carbono (FC).
