Obtenção e caracterização de compósitos via RTM com alta fração de fibras de carbono processados à temperatura ambiente

Abstract

After confirming the high specific mechanical properties of composite materials by scientific studies conducted over the last decades, one of the challenges of this new class of materials is the ability to achieve mass production at a more affordable cost, which has become indispensable. The Resin Transfer Molding (RTM) is an excellent method for manufacturing composite materials. Despite being a process widely used by international companies in the production of high performance structural composites, only a short time the national aviation industry has shown interest in implementing this type of processing to more complex structures and greater structural responsibility. In aeronautical projects, the reproducibility and the relative low cost of this process, several studies have been performed in Brazil for learning and perfecting this technique. This process is suitable for producing polymer components both simple as complex geometry, and allows to achieve consistent thickness, with high quality finish and without limiting range. Polymeric composite components for the high mechanical stress applications such as aircraft structures, satellites, etc., require a strict control of volume fractions of the composite constituents, beyond the knowledge of their mechanical and thermal properties. Therefore, in this experimental work degree study on the mechanical, thermal and of porosity composites processed by RTM processed characterization was performed. This characterization was performed targeting a possible aerospace application of this composite material. For the production of composites, process equipment (RTM RTM injector Radius 2100cc) was used. The processed carbono/epoxy composites were characterized via flexure tests mechanically and thermally analysis via DMA, DSC and TGA. To determine the volume fraction of fibers, the composite samples were analyzed via matrix digestion (ASTM D3171) ... (Complete abstract click electronic access below)

Após a confirmação das elevadas propriedades mecânicas específicas dos materiais compósitos através de estudos científicos realizados ao longo das últimas décadas, um dos novos desafios dessa classe de materiais é atingir a capacidade de produção em massa a um custo mais acessível, o que se tornou indispensável. A Moldagem por Transferência de Resina ou RTM (Resin Transfer Molding) constitui um excelente processo de fabricação de materiais compósitos. Apesar de ser um processo largamente empregado por indústrias internacionais na produção de compósitos estruturais de alto desempenho, somente a pouco tempo a indústria aeronáutica nacional tem mostrado interesse na implementação desse tipo de processamento para estruturas mais complexas e de maior responsabilidade estrutural. Considerando os critérios aeronáuticos, a reprodutibilidade e o relativo baixo custo desse processo, vários estudos tem sido desenvolvidos no Brasil para o aprendizado e aperfeiçoamento dessa técnica. Este processo é adequado para produzir componentes de polímero tanto de geometria simples quanto complexa, além de permitir atingir espessuras consistentes, com alta qualidade de acabamento e sem limitação de escala. Componentes fabricados em compósito polimérico destinados à aplicações de elevada solicitação mecânica, como estruturas de aviões, satélites, etc, requerem um rígido controle das frações volumétricas dos constituintes do compósito, além do conhecimento de suas propriedades mecânicas e térmicas. Portanto, neste trabalho de graduação foi realizado um estudo experimental voltado para a caracterização mecânica, térmica e de porosidade de compósitos processados pelo processo de Moldagem por Transferência de Resina (RTM). Tal caracterização foi realizada visando uma possível aplicação aeronáutica desse material compósito. Para a produção ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)