Título

CARACTERIZAÇÃO EXPERIMENTAL DO PROCESSO DE DELAMINAÇÃO EM MATERIAL COMPÓSITO DE FIBRA DE CARBONO E RESINA EPÓXI

CARBON EPOXY COMPOSITE MATERIAL EXPERIMENTAL DELAMINATION

Autoria

Amanda Coutinho Campanatti; Gigliola Salerno

Amanda Coutinho Campanatti

Eu sou esse autor

Gigliola Salerno

Eu sou esse autor

DOI

10.5151/1516-392X-24367

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Resumo

O objetivo desse trabalho é caracterizar o processo de delaminação, tanto em Modo I como em Modo II, de abertura de trinca. A densidade e porcentagem de fibra do compósito carbono-epóxi foram calculadas para caracterizar o compósito. O inserto, para simular o início da trinca, foi feito no processo de fabricação dos compósitos a fim de manter sua integridade. Pelo mesmo motivo o corte foi feito a jato d’água. Para caracterização da delaminação foram feitos ensaios de DCB (Double-cantilever Beam) e ENF (End-notched Flexure), segundo as normas ASTM D5528 e ASTM D790-10, sendo ambos realizados na máquina universal de ensaio MTS, capacidade de 250 kN. A fractografia em Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) foi feita a fim de identificar os mecanismos de dano durante a propagação da trinca. Foi possível concluir a fabricação do compósito, bem como do inserto, é viável. Porém, houve aparecimento de bolhas, por causa da baixa pressão da bomba a vácuo. O corte a jato d’água manteve a integridade do compósito. A rigidez alta do compósito pode ser comprovada por meio das propriedades mecânicas obtidas pelo ensaio de tração. Os valores de GIC e GIIC estão dentro do esperado pela literatura, sendo GIIC maior que GIC por causa da presença de um capo de compressão no ensaio em modo II, enquanto que em modo I é abertura pura por tração.

The main purpose of this study is the delamination characterization in Modes I and II. Density and fibre quantity were identified in order to define the carbon epoxy composite material. The initial delamination, using a bag insert, was done during the cure processing. After that, the water jet cutting applied to maintain the dimensions following ASTM standards and structural integrity, provoking no defects in the boundaries. DCB (Double-cantilever Beam) and ENF (End-notched Flexure) tests, according ASTM D5528 and ASTM D790-10, run in MTS 250 kN Universal Testing Machine. Scanning Electronic Microscopy demonstrated the damages involved during delamination process. Besides proved that the manual processing provoked many air bubbles, which could increase damage. Modes I and II critical fracture energies (GIC and GIIC) are characterized, following the standards, these values are compatible with the literature, therefore the delamination initial energy are identified.

Palavras-chave

Delaminação; Compósito; Fibra de carbono

Delamination; Composites; Carbon-epoxy