Desenvolvimento de compósitos utilizando resina éster vinílica reforçada por fibra de aramida para aplicação em bindagem de veículos militares
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Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UCS |
Texto Completo: | https://repositorio.ucs.br/handle/11338/1546 |
Resumo: | A moldagem por transferência de resina (RTM) consiste em um técnica de moldagem largamente empregada na indústria automotiva para obtenção de compósitos com elevadas propriedades específicas. Este trabalho tem por objetivo a obtenção de compósitos de alto desempenho obtidos a partir de resina éster vinílica reforçados por 4, 5 e 6 mantas de tecido de aramida (Kevlar 29) e caracteriza-los por ensaios de resistência à flexão, impacto, tração e cisalhamento interlaminar, densidade, volume de fibras e vazios, análise térmica dinâmicomecânica (DMTA), ensaio de compressão dinâmico a altas taxas de deformação utilizando a Barra Hopkinson Bi-Partida e impacto balístico. O tecido de aramida foi caracterizado por teor de umidade, TGA, FTIR e FEG-SEM. Durante a etapa de moldagem observou-se que o aumento do teor de fibras conferiu maior resistência ao fluxo de resina sobre o reforço, dificultando a molhabilidade das fibras mais distantes ao ponto de infeção, confirmado pelo teor de vazios de até 7%, nas bordas dos compósitos avaliados. De modo geral aumento do teor de reforço promoveu aumento das propriedades mecânicas. O compósito com 6 mantas de aramida (AD6) apresentou resistência ao impacto de 327 kJ/m², resistência a tração de 503 MPa, e resistência a flexão de 197 MPa. O aumento do teor de reforço resultou em melhores propriedades dinâmicas mecânicas, confirmadas pelo aumento do módulo de perda e de armazenamento e redução da altura do pico de tan delta. No ensaio de impacto Hopkinson o compósito AD6 apresentou maior tenacidade e tensão máxima. Devido às melhores propriedades mecânicas o compósito AD6 foi submetido ao impacto balístico, apresentando V50 de 302 m/s enquadrando-se no nível I de proteção balística. Tais resultados demostram que o RTM pode ser uma técnica promissora para confecção de compósitos a serem incorporados em blindagens multicomponentes. |
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Pagnoncelli, MarlovaPereira, Iaci MirandaCarvalho, Laura Hecker deLuciano, Marcos AlexandreSantos, Venina dosZattera, Ademir José2017-02-07T12:40:37Z2017-02-07T12:40:37Z2017-02-072016-07-11https://repositorio.ucs.br/handle/11338/1546A moldagem por transferência de resina (RTM) consiste em um técnica de moldagem largamente empregada na indústria automotiva para obtenção de compósitos com elevadas propriedades específicas. Este trabalho tem por objetivo a obtenção de compósitos de alto desempenho obtidos a partir de resina éster vinílica reforçados por 4, 5 e 6 mantas de tecido de aramida (Kevlar 29) e caracteriza-los por ensaios de resistência à flexão, impacto, tração e cisalhamento interlaminar, densidade, volume de fibras e vazios, análise térmica dinâmicomecânica (DMTA), ensaio de compressão dinâmico a altas taxas de deformação utilizando a Barra Hopkinson Bi-Partida e impacto balístico. O tecido de aramida foi caracterizado por teor de umidade, TGA, FTIR e FEG-SEM. Durante a etapa de moldagem observou-se que o aumento do teor de fibras conferiu maior resistência ao fluxo de resina sobre o reforço, dificultando a molhabilidade das fibras mais distantes ao ponto de infeção, confirmado pelo teor de vazios de até 7%, nas bordas dos compósitos avaliados. De modo geral aumento do teor de reforço promoveu aumento das propriedades mecânicas. O compósito com 6 mantas de aramida (AD6) apresentou resistência ao impacto de 327 kJ/m², resistência a tração de 503 MPa, e resistência a flexão de 197 MPa. O aumento do teor de reforço resultou em melhores propriedades dinâmicas mecânicas, confirmadas pelo aumento do módulo de perda e de armazenamento e redução da altura do pico de tan delta. No ensaio de impacto Hopkinson o compósito AD6 apresentou maior tenacidade e tensão máxima. Devido às melhores propriedades mecânicas o compósito AD6 foi submetido ao impacto balístico, apresentando V50 de 302 m/s enquadrando-se no nível I de proteção balística. Tais resultados demostram que o RTM pode ser uma técnica promissora para confecção de compósitos a serem incorporados em blindagens multicomponentes.The resin transfer molding (RTM) consists of a molding technique widely used in the automotive industry to obtain composites with high specific properties. This work aims to obtain high performance composites made with vinyl ester resin reinforced by 4, 5 and 6 aramid fabric (Kevlar 29) and characterize them by tests of flexural strength, impact resistance, tensile strength and interlaminar shear strength, density, fiber volume and voids, dynamic-mechanical thermal analysis (DMTA), dynamic compression at high shear rates using the Hopkinson Bi-Splice Bar and Ballistic Impact. Aramid tissue was characterized by moisture content, TGA, FTIR and FEG-SEM. During the molding step it was observed that the increase of fiber content increased the resistance to the resin flow through reinforcement, making it difficult to wet the fibers more distant to the injection point, confirmed by the voids content, that was up to 7%, in the edges of the evaluated composites. In general, the increase in the reinforcement content increased the mechanical properties of composite. The composite with 6 aramid fabrics (AD6) had impact strength of 327 kJ / m², tensile strength of 503 MPa, and flexural strength of 197 MPa. The increase in the reinforcement content resulted in better mechanical dynamics properties, confirmed by the increase of the modulus of loss and storage and reduction of the height of the delta peak. In the Hopkinson impact test the AD6 composite presented higher tenacity and maximum stress. Due to the best mechanical properties, the AD6 composite was subjected to ballistic impact, presenting a V50 of 302 m/s and a level I of ballistic protection. These results show that RTM can be a promising technique to produce composites to be incorporated into multicomponent shields.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior.Materiais compostosVeículos - ProteçãoEngenharia químicaComposite materialsVehicles - ProtectionChemical engineeringDesenvolvimento de compósitos utilizando resina éster vinílica reforçada por fibra de aramida para aplicação em bindagem de veículos militaresinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UCSinstname:Universidade de Caxias do Sul (UCS)instacron:UCSinfo:eu-repo/semantics/openAccessUniversidade de Caxias do Sulhttp://lattes.cnpq.br/1091014415347925PAGNONCELLI, M.Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos e TecnologiasAmico, Sandro CamposTEXTDissertacao Marlova Pagnoncelli.pdf.txtDissertacao Marlova Pagnoncelli.pdf.txtExtracted texttext/plain147295https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/1546/4/Dissertacao%20Marlova%20Pagnoncelli.pdf.txt0dcaa6f4d175043cb7890dd77dcad3c2MD54THUMBNAILDissertacao Marlova Pagnoncelli.pdf.jpgDissertacao Marlova Pagnoncelli.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1336https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/1546/5/Dissertacao%20Marlova%20Pagnoncelli.pdf.jpg6a521dbe40ba785e60749b5afcf5b8d6MD55ORIGINALDissertacao Marlova Pagnoncelli.pdfDissertacao Marlova Pagnoncelli.pdfapplication/pdf10835695https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/1546/3/Dissertacao%20Marlova%20Pagnoncelli.pdfdbfcc052a04d22973e6346d760c2466dMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/1546/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD5211338/15462018-08-17 06:29:50.236oai:repositorio.ucs.br:11338/1546Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=Repositório de Publicaçõeshttp://repositorio.ucs.br/oai/requestopendoar:2018-08-17T06:29:50Repositório Institucional da UCS - Universidade de Caxias do Sul (UCS)false |
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