PAMELA GERALDO HIAKUNA

1° Workshop de Engenharia de Materiais FEG-UNESP
Comparação de processos de infusão de plásticos reforçados
com fibras
Pamela Geraldo, Hiakuna Maria Odila Hilario Cioffi
Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá -Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho - Guaratinguetá
Introdução
Resultados e Discussão
• TGA e DSC do laminado feito em RTM:
• Componentes de aviões
permanecem sob condições severas
de temperatura e pressão durante seu uso;
90
busca-se alternativas para substituir o
-6.800
Resina
LAM 1
LAM 2
-7.000
-7.200
158.0Cel
80
DSC mW
• Materiais aeronáuticos
aço e alumínio;
100
-7.400
162.0Cel
-7.600
70
0.147230mJ/deg.mg
166.2Cel
início do uso de compósitos
60
-8.000
50
-8.200
155.0
Figura 2.1: Curva de
DSC da resina
40
30
20
como de fibra de carbono (reforço) com resina epóxi
(matriz – polímero);
10
170.0
Figura 2.2: Curva de DSC
do laminado 1
20.00
Figura 2.3: Curva
de DSC
do laminado 2
19.50
0
19.00
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
Temperatura (oC)
153.2Cel
163.5Cel
18.50
0.247647mJ/deg.mg
18.00
175.2Cel
17.50
17.00
130.0
O objetivo geral da pesquisa é avaliar qual processamento: Moldagem
por transferência de resina (RTM), Infusão de filme de resina (RFI) e
Moldagem por transferência de resina a vácuo (VARTM), é o mais
adequado para suportar as condições impostas para o uso em
aeronaves. O critério de avaliação deles será feito por duas Análises
térmicas.
165.0
20.50
Figura 1: Curva de TGA dos laminados
Objetivos
160.0
Temp Cel
DSC mW
• Substituição dos materiais antigos
estruturais de alta performance
Massa (%)
-7.800
140.0
150.0
160.0
Temp Cel
170.0
180.0
190.0
• TGA e DSC do laminado feito em RFI:
Figura 3: Curva de DSC do laminado
Figura 4: Curva de TGA do laminado
• TGA e DSC do laminado feito em VARTM:
Materiais e Métodos
LAMINADO NÃO CONDICIONADO DE FIBRA DE CARBONO COM
RESINA EPÓXI
Figura 5: Curva de DSC do laminado
VARTM
RTM
RFI
Figura 6: Curva de TGA do laminado
Conclusões
O que diferencia os laminados feitos pelos três processamentos é a resina, e percebe-se que
não é possível diferenciá-los muito. Mas mesmo assim, as diferentes resinas refletem nas
propriedades e características físicas dos laminados. Dentre os três processos, o de RTM
mostra-se mais eficaz, devido ao melhor molhamento das fibras (Combinação de alta
pressão da injeção), apesar do alto custo.
resina Prism EP
2400 e tecido biaxial
-45+45 da Saertex de
fibra de carbono
Hexcel com fibra
IM7 12K, GP
resina 8552 e tecido
biaxial -45+45 da
Saertex de fibra de
carbono Hexcel com
fibra IM7 12K, GP
Fabricação na
FEG
Fabricação na
EMBRAER
TERMOGRAVIMETRIA
(TGA)
Financiamento
Embraer, FAPESP e CNPq
CALORIMETRIA
EXPLORATÓRIA
DIFERENCIAL
(DSC)
Bibliografia
PARDINI, L. C.; NETO, F. L. Compósitos estrtuturais. São Paulo: Edgar Blücher, 2006.
JUNIOR, S. V. C. Técnicas de caracterização de polímeros. São Paulo: Artliber , 2003.
CHENG, Q. F.; WANG, J. P.; WEN, J. J.; LIU, C. H.; JIANG, K. L.; LI, Q. Q.; FAN, S. S. Carbon
nanotube/epoxy composites fabricated by resin tranfer molding. 2009. Artigo. Departamento
de física e Centro de pesquisa de nanotecnologia Tshinghua-Foxconn, Beijing, 2009.
MOTHÉ, C. G.; AZEVEDO, A. D. de. Análise térmica dos materiais.8. ed. São Paulo: iEditora,
2002.
STANNING, R.; KRUCKENBERG, T.; RAJU, J. A resin film infusion process for manufacture
of advanced composite structures. 2000. Artigo. Austrália, 2000.
Processo de VARTM. Disponível em: <https://www.rtmcomposites.com/process/vacuumassisted-resin-transfer-molding-vartm> Acesso em: 12 de jun. 2015.
Agradecimentos
Em especial a minha orientadora que auxiliou-me e teve paciência em toda
minha trajetória da pesquisa. E também agradeço a minha família e amigos do
grupo de fadiga e materiais aeronáuticos. E as instituições que financiaram este
projeto.