Abstract
A presença de vazios em compósitos estruturais pode ter efeitos significativos. Em geral, os vazios diminuem a resistência estática e a vida em fadiga de laminados. Essa influência é bastante pronunciada na resistência ao cisalhamento interlaminar, compressão, entre outras, onde as propriedades mecânicas da matriz exercem maior influência sobre o comportamento do compósito. O presente artigo descreve o estudo do efeito da porosidade na resistência ao cisalhamento interlaminar de sistemas de compósitos de tecido e tape (fitas unidirecionais) de carbono aglutinados com matriz epóxi. Os laminados foram produzidos de maneira semelhante, bem como o processo de introdução de vazios (na faixa de 0a 12% de porosidade).Os compósitos foram avaliados por análises microscópicas e inspeção ultra-sônica e os valores de atenuação medidos foram convertidos em coeficientes de absorção para permitir uma normalização dos dados. O critério de fratura de Mar-Lin apresentou bom ajuste, mostrando-se adequado para o estudo de porosidade em compósitos. Por meio desse critério foi determinado que somente os laminados com porosidade acima de 0,9% para tecido de carbono/epóxi e acima de 0,75% para laminados de tape de carbono/epóxi é que apresentam redução de suas propriedades mecânicas
Highlights
Uma das maiores dificuldades para se alcançar a máxima economia de peso na fabricação de componentes estruturais de aeronaves, usando compósitos avançados, é a tendência que esses materiais têm à formação de vazios e trincas no interior e na superfície dos componentes
It was observed that carbon fabric laminate with porosity level higher than 0.9% and carbon tape laminates with porosity above 0.75% led to the reduction of the mechanical strength
Por meio desse ensaio pode-se caracterizar: a qualidade da cura, áreas ricas ou pobres em resina, desalinhamento de fibras, delaminação, porosidade, trincas interlaminares, inclusões, danos por ferramentas, danos por impacto e degradação ambiental [5,6]
Summary
Dois tipos de compósitos foram estudados neste trabalho: laminados de tecido de carbono e laminados de tape de carbono ambos impregnados com matriz epóxi. Foram produzidas 7 placas de laminados, incluindo uma considerada como referência, com baixo nível de vazios, sendo denominadas de EP-1, EP-2, EP-3, EP-4, EP-5, EP-6 e EP-7. Tais placas foram fabricadas utilizando-se 14 camadas de pré-impregnado de tecido de carbono com matriz epóxi (F584) fornecida pela empresa Hexcel Composite e. O segundo tipo de laminado, foi produzido com pré-impregnado de tape de carbono com epóxi e foi preparado da mesma forma citada anteriormente, sendo denominados de: TAP-1, TAP-2, TAP-3, TAP-4, TAP-5 e TAP-6, contendo de 0 - 12% em fração de vazios nas amostras e entre 64 -70% de fração volumétrica em fibras de carbono, com 3 mm de espessura final
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