DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE COMPÓSITOS BALÍSTICOS LAMINADOS

• Autor(a) principal: MARCEL PASSOS ZYLBERBERG
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
• Texto Completo: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=48531@1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=48531@2

Ameaças contra a vida, principalmente por disparos de armas de fogo, impulsionam a pesquisa de novos materiais para fabricação de soluções para proteção balística individual. Os compósitos poliméricos reforçados por fibras de polietileno de ultra alto peso molecular revolucionaram esse campo nos últimos 15 anos e têm sido extensivamente estudados, principalmente por suas excepcionais propriedades mecânicas e baixa densidade, visando desenvolver materiais com alta capacidade específica de absorção de energia. Em desacordo, a produção desses compósitos é dominada por poucas empresas no mundo, e sua disponibilidade relativamente limitada, além do fato das placas balísticas serem materiais controlados e de domínio de fabricação restrito, o que dificultou a obtenção de informações. Neste sentido, a presente pesquisa buscou projetar, fabricar e caracterizar seis modelos de placas balísticas para proteção contra disparo de munição de fuzil, utilizando diferentes tipos de compósitos (préimpregnados) com a adição de camada da liga de titânio. A caracterização contou com ensaios de FTIR do CBPF, TGA e DSC da PUC-Rio, ensaio de tração (EMT) das fibras, de dureza, MEV e metalografia no CTEx. A análise do desempenho das placas foi realizada no CAEx e contou com câmera de ultra alta velocidade, equipamentos para ensaios balísticos e equipamento de varredura 3D a laser. Os resultados dos ensaios foram mensurados pela velocidade dos disparos e pela profundidade da deformação da face posterior de 16 placas. Foi possível concluir que a fabricação de protótipos mantendo os valores de espessura ou densidade de área da solução semelhante a de placas controle somente em pré-impregnado foi eficiente. O emprego da chapa da liga de Ti-6Al-4V com espessura de apenas 1mm se deu em substituição de até 30 por cento do material pré-impregnado. Na situação limite, foi possível obter placas que resistiram aos impactos de munição de fuzil com cerca de 95 por cento da velocidade especificada na norma, dentro da tolerância de deformação posterior.