[en] ESTIMATE OF THE MECHANICAL BEHAVIOR AND SERVICE LIFE OF DOUBLE OVERLAP BONDED JOINTS REPAIRS WHEN SUBJECTED TO THE EFFECT OF TEMPERATURE VARIATION IN THE SALT SPRAY ENVIRONMENT - PATRICIA GUIMARAES M DE FREITAS (2023)
[pt] Os materiais compósitos foram desenvolvidos para substituir o uso de ligas metálicas em aplicações de alto desempenho, se tornando materiais muito utilizados devido a uma ampla combinação de propriedades mecânicas. O setor de oleodutos, com o passar dos anos, tem enfrentado problemas nas tubulações devido ao envelhecimento e deterioração causados, principalmente, pela corrosão. Para solucionar esses problemas, normalmente, são utilizados reparos convencionais feitos com materiais metálicos tendo a finalidade de substituir a parte danificada. Porém, esse processo é muito trabalhoso e o setor de oleodutos tem visto como alternativa o uso de materiais compósitos poliméricos reforçados com fibra como reparo. As principais vantagens em relação aos reparos convencionais são a alta relação resistência-peso, a baixa concentração de tensão e a fácil aplicação. Entretanto, muitos estudos já mostraram que quando expostos a ambientes agressivos como temperatura, umidade e radiação ultravioleta, os materiais compósitos podem se deteriorar, ou seja, perdem suas propriedades mecânicas. Com isso, é importante analisar o efeito desses ambientes com o intuito de prever o comportamento mecânico, a vida útil e as possíveis falhas do reparo de juntas coladas. Com a finalidade de entender o comportamento mecânico, a adesão e a vida útil da junta adesiva, o objetivo desse trabalho foi analisar o envelhecimento de reparos em uma atmosfera salina. Foram utilizadas juntas Double-Lap Shear – DLS de compósito polimérico reforçado com fibra de vidro sobre um substrato de aço. As juntas foram fabricadas com quatro tipos tratamentos superficiais diferentes: I) Sem Silano / lixamento manual; II) Sem Silano / máquina Monti; III) Com Silano / lixamento manual; IV) Com Silano / máquina Monti. Os reparos de juntas coladas foram analisados em relação aos efeitos de temperatura (35 graus C, 55 graus C e 70 graus C) e da exposição a ambientes de névoa salina por um tempo de envelhecimento de até 6830h. O efeito do envelhecimento e a variação das propriedades mecânicas foram avaliados pelo ensaio destrutivo DLS e foi utilizado o ensaio não destrutivo de ultrassom para detectar o tamanho e localização dos defeitos. Como resultado, observou-se que quanto maior a temperatura de envelhecimento mais rápida foi a degradação das propriedades mecânicas e que as amostras que possuem silano, mantiveram maior resistência ao longo do tempo de envelhecimento. Também foi observado que o modo de falha de junta mudou com o passar do tempo e da temperatura tornando a falha adesiva a mais comum. Em relação ao ensaio de ultrassom, foi observado que a técnica de ultrassom foi eficiente para localizar e dimensionar o tamanho dos defeitos. Porém, não foi possível fazer uma comparação do aumento da área de defeitos com a variação das propriedades mecânicas.