Um estudo da influência da inclinação de pinos em uma união híbrida metal-compósito

• Autor(a) principal: Felice, Igor Oliveira
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/19503
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL::MATERIAIS E PROCESSOS PARA ENGENHARIA AERONAUTICA E AEROESPACIAL; Junta híbrida avançada; União metal-compósito; CMT PIN; Inclinação dos pinos; Resistência mecânica

Um dos maiores desafios da indústra aeroespacial é otimizar a relação entre peso e resistência mecânica dos componentes estruturais. Nesse sentido, há uma grande tendência em substituir elementos metálicos por elementos fabricados em materiais compósitos, tendo em vista que apresentam menor densidade e demonstram resistência mecânica adequada para certas aplicações. Em contrapartida, em algumas seções aeronáuticas, o uso de metais é imprescindível. Com isso, é necessário o desenvolvimento de estudos que busquem caracterizar e identificar avanços na junção entre os compósitos e metais. Este estudo utilizou do conceito de juntas híbridas (combinação de travamento mecânico e adesivo) para unir chapas de aço superficialmente tratadas com chapas de material compósito fabricadas com fibras de vidro, e possibilitou a avaliação do efeito mecânico da inclinação dos pinos de travamento. Através do método de soldagem CMT-PIN, os pinos com cabeça abaulada foram produzidos sobre a estrutura metálica em três inclinações distintas e, posteriormente, as fibras de vidro foram depositadas e laminadas com a própria resina, servindo como colagem adesiva, formando juntas híbridas entre metal-compósito após a cura. Quatro corpos de prova de cada inclinação foram produzidos (somando doze unidades), dos quais dez foram testados e analisados com relação a: processo de soldagem, massa adicionada, rigidez e resistência. Foi efetuada comparação dos resultados com valores apresentados pela literatura para pinos sem inclinação. Constatou-se que não houve alteração significativa de massa e rigidez com a deposição de pinos inclinados nas placas ensaiadas. Observou-se que o benefício da inclinação dos pinos em juntas híbridas é pequeno, porém presente. Percebeu-se que pinos inclinados a 15o apresentam comportamento mecânico superior aos inclinados a 25o e 35o. Possíveis razões para a não contribuição para melhorar o desempenho mecânico da junta híbrida com maiores inclinações dos pinos são apresentadas.