Title

CARACTERIZAÇÃO TERMOGRAVIMÉTRICA DE COMPÓSITOS POLIMÉRICOS REFORÇADOS COM FIBRA DE LINHO PRODUZIDOS VIA MANUFATURA ADITIVA

THERMOGRAVIMETRIC CHARACTERIZATION OF FLAX FIBER REINFORCED POLYMER COMPOSITES PRODUCED VIA ADDITIVE MANUFACTURING

Authorship

MOREIRA, DAYSIANE DA SILVA; PEREIRA, RAÍ FELIPE; FONTES, JOSÉ CARLOS FERREIRA; MONTEIRO, SÉRGIO NEVES; NASCIMENTO, LUCIO FABIO CASSIANO

MOREIRA, DAYSIANE DA SILVA

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PEREIRA, RAÍ FELIPE

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FONTES, JOSÉ CARLOS FERREIRA

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MONTEIRO, SÉRGIO NEVES

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NASCIMENTO, LUCIO FABIO CASSIANO

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DOI

10.5151/2594-5327-41224

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Abstract

OS COMPóSITOS DE FIBRAS NATURAIS TêM GANHADO CRESCENTE APLICAçãO EM SETORES INDUSTRIAIS CRUCIAIS, COMO A INDúSTRIA AUTOMOTIVA E A CONSTRUçãO CIVIL. ALéM DE SUAS INERENTES VANTAGENS, ESSES COMPóSITOS SãO CONTINUAMENTE APERFEIçOADOS, DEMONSTRANDO CAPACIDADE DE NIVELAMENTO EM DESEMPENHO MECâNICO COM COMPóSITOS DE FIBRAS SINTéTICAS EM DETERMINADAS APLICAçõES, COMO NA CAMADA INTERMEDIáRIA DE SISTEMAS DE BLINDAGEM BALíSTICA INDIVIDUAL. A APLICAçãO DAS FIBRAS NATURAIS é PREDOMINANTEMENTE JUSTIFICADA PELA SUA CAPACIDADE DE REDUZIR CUSTOS EM COMPARAçãO àS FIBRAS SINTéTICAS E A MANUFATURA ADITIVA (MA) é UMA TéCNICA ALTAMENTE PERSONALIZADA, CONTROLADA POR COMPUTADOR, EMPREGADA NA PRODUçãO DE OBJETOS COM ALTA RESOLUçãO E TEM SIDO APLICADA NA IMPRESSãO DE COMPóSITOS DE POLíMERO REFORçADO COM FIBRAS. DESTE MODO, O PRESENTE TRABALHO ANALISOU RESINA ACRíLICA FOTOPOLIMERIZáVEL UTILIZADA PARA MANUFATURA ADITIVA PELO MéTODO DE AM POR POLIMERIZAçãO EM CUBA COM UM PROCESSO DLP E OS COMPóSITOS DE MATRIZ COM ESTE MATERIAL REFORçADOS COM FIBRA DE LINHO. FORAM FABRICADOS COMPóSITOS COM DIFERENTES FRAçõES VOLUMéTRICAS DE TECIDO (0,5% 1% 1,5% E 2%) E UTILIZOU-SE A ANáLISE TERMOGRAVIMéTRICA (TGA) PARA CARACTERIZAR TERMICAMENTE O MATERIAL. COM BASE NESTA ANáLISE, FOI OBSERVADO UM DECLíNIO NA ESTABILIDADE TéRMICA DOS COMPóSITO EM COMPARAçãO COM A RESINA ACRíLICA PURA, ESTABELECENDO-SE UMA TEMPERATURA DE 160°C COMO LIMITE PRáTICO PARA O USO DO MATERIAL.

NATURAL FIBER COMPOSITES ARE GAINING INCREASING APPLICATION IN CRUCIAL INDUSTRIAL SECTORS SUCH AS THE AUTOMOTIVE INDUSTRY AND CONSTRUCTION. IN ADDITION TO THEIR INHERENT ADVANTAGES, THESE COMPOSITES ARE CONTINUALLY BEING IMPROVED, DEMONSTRATING AN ABILITY TO LEVEL OFF IN MECHANICAL PERFORMANCE WITH SYNTHETIC FIBER COMPOSITES IN CERTAIN APPLICATIONS, SUCH AS IN THE INTERMEDIATE LAYER OF INDIVIDUAL BALLISTIC ARMOR SYSTEMS. THE APPLICATION OF NATURAL FIBRES IS PREDOMINANTLY JUSTIFIED BY THEIR ABILITY TO REDUCE COSTS COMPARED TO SYNTHETIC FIBRES AND ADDITIVE MANUFACTURING (AM) IS A HIGHLY CUSTOMIZED, COMPUTER-CONTROLLED TECHNIQUE USED TO PRODUCE HIGH-RESOLUTION OBJECTS AND HAS BEEN APPLIED TO THE PRINTING OF FIBRE-REINFORCED POLYMER COMPOSITES. IN THIS WAY, THE PRESENT WORK ANALYZED LIGHT-CURING ACRYLIC RESIN USED FOR ADDITIVE MANUFACTURING USING THE AM METHOD BY VAT POLYMERIZATION WITH A DLP PROCESS AND THE MATRIX COMPOSITES WITH THIS MATERIAL REINFORCED WITH FLAX FIBRE. COMPOSITES WERE COMPOSITES WERE MADE WITH DIFFERENT FABRIC VOLUME FRACTIONS (0.5%, 1%, 1.5% AND 2%) AND THERMOGRAVIMETRIC ANALYSIS (TGA) WAS USED TO THERMALLY CHARACTERIZE THE MATERIAL. BASED ON THIS ANALYSIS, A DECLINE IN THE THERMAL STABILITY OF THE COMPOSITES WAS OBSERVED COMPARED TO PURE ACRYLIC RESIN, AND A TEMPERATURE OF 160°C WAS ESTABLISHED AS A PRACTICAL LIMIT FOR THE USE OF THE MATERIAL.

Keywords

Análise térmica ; Fibra de linho; Resina fotopolimerizável acrilada.

Thermal analysis; Flax fiber; Acrylated light-curing resin.