Otimização do processo de soldagem de laminados compósitos de matriz termoplástica por radiação infravermelha

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Oliveira, Jeferson de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: infrared radiation welding; laminado compósito termoplástico; mechanical property; propriedade mecânica; soldagem por radiação infravermelha; thermoplastic composite laminate
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-15052024-173156/

Materiais compósitos têm sido utilizados especialmente pela indústria aeronáutica, em estruturas sujeitas a carregamentos mecânicos severos. Devido às limitações dos processos de manufatura e da complexidade das estruturas, tem-se a necessidade de unir diversos componentes. Dentre as tecnologias de união utilizadas, é crescente o uso do processo de soldagem para laminados compósitos fibrosos de matriz termoplástica. Neste contexto, o presente trabalho investigou a influência dos parâmetros do processo de soldagem por radiação infravermelha na qualidade de juntas de laminados compósitos fibrosos termoplàsticas a partir de ensaios mecânicos e microscopia óptica. A junta de estudo é formada pela união de dois laminados compósitos de matriz de polissulfeto de fenileno (PPS) reforçada com fibras contínuas de carbono e vidro. Os principais parâmetros de processamento (tempo de aquecimento, potência da lâmpada, pressão aplicada, entre outros) foram ajustados visando reduzir defeitos induzidos pelo processo de soldagem. Tendo como referência os trabalhos realizados pela Universidade de Gent, situada na Bélgica, o presente trabalho procurou avançar, ou seja, agregar valores no que jà foi publicado pelos respectivos autores. O trabalho iniciou-se com a manufatura dos corpos de prova, obtendo-se as juntas soldadas por radiação infravermelha, em seguida as mesmas foram extraídas da área de sobreposição e caracterizadas mecanicamente através do ensaio mecânico SBS (Short-Beam Strength). Análises micrográficas foram realizadas com a finalidade de identificar os defeitos do processo de soldagem e suas possíveis falhas obtidas através do ensaio mecânico. Estes ensaios, juntamente com a análise de falhas, confirmaram os resultados positivos verificados na microscopia óptica, mostrando que as alterações dos parâmetros de soldagem nos proporcionaram uma redução significativa de falhas e defeitos. Utilizando o ensaio mecânico. Com a visão geral desses experimentos, pode-se afirmar que este trabalho superou a resistência máxima mecânica obtida pela Universidade de Gant em cerca de 10%, e comparado à outros processos de soldagem como por exemplo, resistência elétrica, a mesma foi superior em 5%. As imagens micrográficas demostram a redução de falhas e defeitos justificando a superioridade comparada à outras técnicas.