Influência da hibridização nas propriedades mecânicas em compósitos orientados à ±45°

Abstract

No que se refere aos materiais destinados à engenharia, é perceptível um crescente aumento na busca por aprimorar ou desenvolver novos elementos, isso se dá em virtude da necessidade em atender os anseios da manufatura moderna que carece de materiais mais leves e que possuam alto desempenho estrutural. Sendo assim, os compósitos poliméricos, sejam eles híbridos ou não-híbridos, são uma excelente alternativa para cumprir as exigências dos processos atuais de manufatura, isso em virtude de apresentarem características específicas obtidas devido a escolha dos materiais envolvidos na sua confecção. Diante disso, esta pesquisa tem como objetivo estudar as propriedades mecânicas, bem como, a influência da hibridização em três laminados compósitos, híbridos e não-híbridos, com suas fibras orientadas à ±45°. Possuindo os compósitos a resina polimérica epóxi como matriz e como reforço foram utilizados: tecido plano de fibra de vidro (laminado não híbrido); a combinação do tecido de fibra de vidro e tecido de fibra de aramida (laminado híbrido); e a combinação do tecido de fibra de vidro e de fibras de carbono (laminado híbrido). Os compósitos foram confeccionados pelo processo Hand Lay-up, em seguida os corpos de prova foram preparados seguindo os preceitos estipulados pela ASTM D3039 (2017), ainda seguindo essa normativa, foi realizado o ensaio de tração uniaxial. Outro ensaio considerado foi o de densidade volumétrica, obedecendo o que determina a norma ASTM D792 (2008). Após a realização do ensaio de tração uniaxial, tem-se que, o compósito híbrido (carbono-vidro) apresentou valor de (69,87 ± 1,45) MPa para tensão de projeto, representado um ganho de 44,4% e 43,6% sobre o laminado não-híbrido (vidro) e híbrido (aramida/vidro) respectivamente. Com relação a deformação de projeto o compósito (carbono/vidro), cujo valor obtido foi (2,63 ± 0,11)%, mais uma vez, se sobressaiu dos demais compósitos ensaiados. Pelo ensaio de densidade constatou-se que ambos compósitos híbridos são mais leves que o não-híbrido. Com os resultados dos ensaios, comprova-se que a aplicação da técnica da hibridização nos compósitos (carbono/vidro) e (aramida/vidro) é eficiente e viável, pois essa técnica proporcionou ganhos nas propriedades mecânicas desses laminados em relação ao compósito de vidro (não-híbrido).