Influência do condicionamento higrotérmico no comportamento mecânico de compósitos soldados de PEI/fibras de carbono

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Reis, Jonas Frank [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Compósitos; PEI/fibra de carbono; Condicionamento higrotérmico; Soldagem; Composites; PEI/carbon fiber; Hygrothermal conditioning; Welding
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/143086

Apesar da grande utilização dos compósitos termoplásticos na indústria aeronáutica, ainda existem diversos desafios relacionados à integração das partes constituintes de uma aeronave. Como alternativa para união destas peças, dentre os principais métodos de união disponíveis em compósitos termoplásticos, a soldagem vem sendo considerada a mais vantajosa. A soldagem por resistência elétrica aplicada a compósitos termoplásticos apresenta como principal característica um tempo menor de processamento em relação às outras técnicas de soldagem. No entanto, componentes que requerem exigências estruturais, quando expostos a ambientes agressivos como a umidade associada à temperatura, podem ter suas propriedades mecânicas reduzidas. Desta forma, este trabalho tem como principal objetivo avaliar a influência do condicionamento higrotérmico em amostras de compósito polimérico PEI/fibras de carbono soldados. Os parâmetros de soldagem (corrente, tempo e pressão) foram determinados realizando-se ensaios baseados na literatura. Para o desenvolvimento deste trabalho foi também empregado um método de soldagem por partes, cujo objetivo foi produzir juntas soldadas que pudessem se adequar aos ensaios realizados no estudo. A análise do processo de soldagem foi realizada a partir dos ensaios Double Cantilever Beam (DCB), Análise Termomecânica (TMA), Lap Shear e End-Notched Flexure (ENF), sendo realizada a análise da fratura após a realização dos ensaios mecânicos. Amostras soldadas foram também condicionadas em câmara higrotérmica. A partir deste condicionamento, foi observado que a absorção de umidade, tanto para amostras não soldadas como para as soldadas, apresenta o comportamento Fickiano. Quando considerados os resultados mecânicos obtidos das amostras condicionadas, como esperado, foi observada uma diminuição de algumas propriedades em até 40% devido, provavelmente, ao efeito da plasticização da matriz polimérica. Ainda, de acordo com os resultados de DCB, a adesão da malha metálica na região soldada é satisfatória, não havendo defeitos ou delaminações na junta soldada realizada pelo método de soldagem por partes.