Influência do intemperismo no mecanismo da fratura de compósitos soldados PEI/fibra de vidro

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Marques, Luís Felipe Barbosa
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: PEI/fibra de vidro; Resistência elétrica; Oxiacetileno; Soldagem; Fibras de vidro; Materiais compostos; Fractografia; Condicionamento higrotérmico; Glass fiber/PEI; Electrical resistance; Oxyacetylene; Welding; Fractography; Hygrothermal conditioning.
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/192263

Dentre os setores de aplicações comerciais de materiais compósitos avançados, destaca-se o setor aeroespacial com larga aplicação desses materiais. Entre as técnicas de união aplicadas aos compósitos termoplásticos está a soldagem com grandes vantagens em relação aos outros processos de uniões tais como, redução de custo, agilidade de processamento, redução de elementos acumuladores de tensão, preparações mais simplórias das superfícies a serem soldadas. Mesmo com essas vantagens e, embora o processo já seja utilizado nos setores industriais, a soldagem de compósitos tem como desafio a melhoria de sua resistência, a aplicação do processo para reparos ou processamentos em campo, além da necessidade de avaliação dos efeitos das condições climáticas em juntas soldadas, as quais podem estar submetidas quando em operação em uma aeronave, por exemplo. Mediante a isso, esse trabalho visa produzir e estudar juntas soldadas por resistência elétrica e por tocha acetilênica em compósito PEI/fibra de vidro. Os compósitos obtidos foram submetidos ao condicionamento higrotérmico seguido de ensaios mecânicos de LSS (Lap Shear Strength) e ENF (End-Notched Flexure). O mecanismo de fratura das juntas soldadas foi avaliado por microscopia. A partir das análises e dos resultados obtidos, foi observado que os valores de resistência ao cisalhamento em modo II dos compósitos soldados por resistência elétrica (3270,9 J/m²) são similares aos descritos na literatura para os compósitos PEI/fibra de vidro. Porém, para os compósitos soldados pelo processo de oxiacetileno observou-se uma redução de aproximadamente 20% nos valores de (GIIc). As amostras submetidas ao condicionamento higrotérmico apresentaram redução de aproximadamente 20% para amostras ensaiadas por LSS e 32% para amostras ensaiadas por ENF (GIIc) em relação as amostras não soldadas. Os mecanismos de fratura foram avaliados e identificados por meio da microscopia óptica caracterizando mecanismos de fratura translaminar em todas condições estudadas com a presença de fratura interfacial nos materiais soldados por oxiacetileno indicando uma interface com menor grau de interação quando comparados com os materiais soldados por resistência elétrica, corroborando com os resultados mecânicos obtidos.