Avaliação da resistência ao impacto em compósitos poliméricos reforçado com aramida e ligas com memória de forma superelásticas.

Abstract

A indústria está em busca de novos materiais que atendam às necessidades de propriedades típicas e à demanda de novas aplicações. Um dos aspectos mais buscados na engenharia é uma melhor relação entre a redução massa e um maior desempenho das propriedades mecânicas, havendo, como solução interessante para essa busca o emprego dos compósitos. Os materiais compósitos oferecem vantagens significativas em relação a materiais tradicionais, como metais e plásticos convencionais, pois buscam combinar as propriedades de dois ou mais materiais diferentes para criar um novo material com propriedades específicas que atendam a uma variedade de requisitos de desempenho. Dentro da classificação dos compósitos, os reforçados com fibras de aramida ganharam muita atenção nos últimos tempos devido à sua alta resistência à corrosão, baixa densidade e propriedades de fadiga. As fibras de aramida possuem uma boa capacidade de absorção de energia, tornando-as ideais para uso em estruturas que requerem alta resistência e rigidez, mas também exigem alguma capacidade de absorção de impacto. A superelasticidade presente nas ligas com memória de forma tem sido explorada para dissipação de energia em muitos sistemas mecânicos, com resultados significativos. Sua utilização em laminados compósitos para redução de peso e aumento de resistência tem sido investigada em alguns trabalhos, mas poucos investigaram suas aplicações de impacto. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência ao impacto de um compósito de fibra de aramida com reforço adicional de fios ou molas, ambas de LMFs NiTi superelástica, para verificar se há um aumento na absorção de energia. As amostras foram compostas por 12 camadas, uma dessas camadas eram compostas por fios ou molas NiTi superelásticas inseridos na trama da fibra, sendo os fios com o arqueamento na direção oposta ao entalhe e a mola no centro do CP. Ainda assim, foram confeccionados CPs apenas com fibra para uma avaliação comparativa. Os testes foram realizados tendo como referência a norma ASTM D6110 - 10, com 7 amostras para cada condição. Os resultados sugerem um melhor nível de absorção de energia e, portanto, um aumento na resistência mecânica ao impacto para os CPs com reforço adicional de aramida - fios NiTi apresentando uma média de 31J.