Title

INFLUÊNCIA DAS TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO NO DESEMPENHO BALÍSTICO DE COMPÓSITOS LAMINADOS DE ARAMIDA-EPÓXI

INFLUENCE OF MANUFACTURING TECHNIQUES ON THE BALLISTIC PERFORMANCE OF ARAMID-EPOXY LAMINATED COMPOSITES

Authorship

MELO, SARAH CATHARINA VITALI DE; REIS, LUCAS MOURA MONTENEGRO; NASCIMENTO, LUCIO FABIO CASSIANO; MONTEIRO, SERGIO NEVES

MELO, SARAH CATHARINA VITALI DE

I am this author

REIS, LUCAS MOURA MONTENEGRO

I am this author

NASCIMENTO, LUCIO FABIO CASSIANO

I am this author

MONTEIRO, SERGIO NEVES

I am this author

DOI

10.5151/2594-5327-41643

Downloads

Abstract

O impacto balístico trata-se da transferência de energia entre um projetil e um alvo, resultando na dissipação da mesma e desencadeando mecanismos de propagação de danos. Esses efeitos são significativamente influenciados pela alta velocidade do projetil. Na área da defesa, coletes de proteção individual precisam impedir que projéteis atravessem a estrutura e, além disso, manter a integridade física do material após o impacto, para a segurança do usuário. Por isso, compreender e gerenciar os impactos balísticos em uma variedade de contextos, desde a segurança pessoal até a preservação da integridade de infraestruturas, se faz necessário. Materiais compósitos são bastante utilizados em aplicações com este tipo de impacto, onde as respostas às cargas dinâmicas são influenciadas por diversos fatores, incluindo a composição dos constituintes (matriz reforço), adesão interfacial, método de fabricação do material multifásico, mecanismos de falhas e tolerância ao dano. Quando se trata da aplicação de compósitos poliméricos laminados em contextos balísticos, é comum recorrer ao método de fabricação de moldagem por compressão ou autoclave. Outro método é a moldagem por infusão a vácuo, o qual oferece formas leves e de custo reduzido. Neste contexto, este trabalho explora a utilização dos métodos de infusão a vácuo e compressão de laminados para obter compósitos aramida/epóxi e sua caracterização por impacto balístico. Com o intuito de analisar quais dos métodos de fabricação oferecem as propriedades mais eficazes em relação ao impacto balístico. Conclui-se que os diferentes métodos de fabricação não alteraram estatisticamente a quantidade de energia dissipada pelo compósito, afetando somente os tipos de mecanismos de absorção de energia, sendo por deformação plástica no fabricado por compressão e delaminação no material gerado por infusão.

Ballistic Ballistic impact involves the transfer of energy between a projectile and a target, resulting in its dissipation and triggering mechanisms of damage propagation. These effects are significantly influenced by the high velocity of the projectile. In the defense sector, individual protective vests must prevent projectiles from penetrating the structure and also maintain the material's physical integrity after impact for the user's safety. Therefore, understanding and managing ballistic impacts in a variety of contexts, from personal safety to infrastructure integrity preservation, is essential. Composite materials are widely used in applications with this type of impact, where responses to dynamic loads are influenced by various factors, including constituent composition (matrix and reinforcement), interfacial adhesion, manufacturing method of the multiphase material, failure mechanisms, and damage tolerance. When it comes to applying laminated polymer composites in ballistic contexts, compression molding or autoclave methods are commonly used. Another method is vacuum infusion molding, which offers lightweight and cost-effective forms. In this context, this study explores the use of vacuum infusion and compression of laminates to obtain aramid/epoxy composites and their characterization through ballistic impact testing, with the aim of analyzing which manufacturing methods offer the most effective properties regarding ballistic impact. It is concluded that the different manufacturing methods did not statistically alter the amount of energy dissipated by the composite, affecting only the types of energy absorption mechanisms, through plastic deformation in the compression-molded material and delamination in the infused material.

Keywords

Compósitos laminados; Impacto balístico; Impacto de alta velocidade.

Ballistic Laminated composites, Ballistic impact, High velocity impact.