Fabricação e caracterização mecânica ao impacto de um compósito polimérico híbrido carbono/aramida/epóxi para aplicação automobilistica (CVT)

Abstract

Atualmente, vem se tornando cada vez mais crescente o investimento das indústrias automotivas em pesquisas que tem por intuito desenvolver veículos mais leves, de bom desempenho, componentes com alta resistência e com um melhor custo benefício. Os compósitos poliméricos reforçados com fibras sintéticas vem se tornam um aliado fundamental nessa busca por apresentarem alta resistência mecânica e baixa densidade. Dessa forma, este trabalho de pesquisa teve como objetivo alinhar esses conhecimentos, aplicando um compósito polimérico híbrido carbono/aramida/epóxi na fabricação do anteparo de proteção das polias do CVT de um veículo off-road tipo baja. Para tal aplicação foi necessário avaliar o comportamento ao impacto do material compósito híbrido proposto, variando a orientação das fibras e sequência de empilhamento, realizando-se um comparativo com o aço SAE 1010, fazendo assim cumprir o regulamento RATBSB do Baja SAE Brasil (2018).Para a obtenção do laminado foi utilizado o processo de fabricação manual (Hand lay-up), contendo 12 camadas alternadas em que o tecido híbrido foi disposto tanto à ±45° quanto 0°/90°. Com isso, foram confeccionados com quatro configurações distintas do laminado híbrido, variando o sentido do corte dos corpos de provas (0°, 90°, +45° e -45°), com o objetivo de conhecer a resistência ao impacto e escolher a melhor configuração para a fabricação do anteparo de proteção, os ensaios foram realizados no laminado compósito, baseado na norma ASTM D256 (2010). Estudos sobre a densidade volumétrica nos materiais foram desenvolvidos sendo realizados de acordo com a norma ASTM D792 (2008) para prever o percentual de massa reduzido pela substituição do aço pelo compósito. Pelos resultados obtidos, constatouse que a influência da fibra atuou diretamente nos resultados e que ambas configurações, as configurações que contavam com a primeira camada 0°/90°, com o martelo de impacto atingindo perpendicularmente tanto na direção da aramida, quanto do carbono foram superiores ou equivalentes quando comparadas a energia absolvida do Aço SAE 1010, tornando-se possível a substituição do aço pelo laminado proposto.