Título

CARACTERIZAÇÃO EXPERIMENTAL DA RIGIDEZ À FLEXÃO DE MATERIAL COMPÓSITO CARBONO-EPÓXI

EXPERIMENTAL CHARACTERIZATION OF FLEXURAL RIGIDITY OF CARBON-EPOXY COMPOSITE MATERIAL

Autoria

Gabriel Prosofsky de Araujo; Gigliola Salerno

DOI

10.5151/1516-392X-24391

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Resumo

O compósito carbono-epóxi é um material altamente resistente à tração. Porém, as fibras comprimidas durante a flexão não resistem à flambagem. Dessa forma, faz-se necessário um estudo mais detalhado. Este trabalho consiste em verificar quais propriedades mecânicas dependem exclusivamente da orientação das malhas das fibras. Corpos de prova de orientação 0°/90° e 0°/90°/±45° foram processados e ensaiados em flexão de três pontos, de acordo com as normas ASTM E855 e D790, em uma máquina universal de ensaio MTS – Material Test System com capacidade de 250 kN. Inicialmente, os tecidos sofreram o tratamento superficial da silanização, promovendo a futura adesão das fibras na resina. Após a silanização, as lâminas foram montadas e impregnadas com a resina epóxi. A cura da resina do compósito foi obtida em uma estufa Fanem modelo 320°C a 120°C por uma hora, subsequentemente os corpos de prova foram obtidos utilizando-se o corte à jato d’água. Concluiu-se que as falhas de todos os corpos de prova foram devido à tração. Corpos de prova com volumes de vazios internos apresentaram menores valores de rigidez e aqueles com mecanismos de fratura como flambagem e delaminação apresentaram valores de resistência menores.

 

The carbon-epoxy composite has high specific resistance and strength. However, its behavior under compressive stress could be decreased because of buckling, needing more detailed studies. The objective of the present work is to verify which mechanical properties are affected exclusively by the fibre’s orientation. Specimens oriented in 0°/90° and 0°/90°/45 were fabricated and taken to bending tests, accordingly to the norms ASTM E855 and D790, in a universal testing machine MTS – Material Test System, with full capacity of 250 kN. Primarily the carbon fiber fabrics suffered a superficial physical treatment called silanization, developing a better adhesion of the fibers in the resin. After the superficial treatment, the layers were embedded with epoxy resin. Within 1 hour at 120°C, the composite resin’s cure were obtained in a Fanem heater, model 320, subsequently the specimens were obtained using the water jet cut. It was concluded that all specimens failed by tension. Specimens with internal void volumes presented lower flexural modulus and those with the presence of fracture mechanisms like buckling and delamination showed lower strength values.

Palavras-chave

Compósito; Flexão; Fibras de carbono; Orientação

Laminated; Carbon-epoxy; Carbon fibers; Orientation