Análise de falhas em um elastômero empregado na prática de exercícios físicos

• Autor(a) principal: Corsi, Waleska Laisa
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27530
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; Análise de falhas (Engenharia); Mecânica da fratura; Polímeros - Fadiga; Elastômeros; Failure analysis (Engineering); Fracture mechanics; Polymers - Fatigue; Elastomers

A análise de falhas permite determinar as raízes físicas, humanas e latentes envolvidas no processo, bem como identificar os responsáveis, apresentar soluções e evitar a reprodução de falhas semelhantes. Neste trabalho foi realizada a análise de falhas em um elastômero utilizado na prática de atividades físicas, fraturado em serviço. A análise visual dos elastômeros, feita durante as investigações das condições de armazenamento, mostraram que os artigos novos continham marcas de dobras permanentes em sua superfície, possivelmente causadas pelo dobramento dentro de suas embalagens. Essas marcas são descontinuidades e atuam como regiões propícias a nucleação e propagação de trincas de fadiga. Três elastômeros novos, similares ao falhado, foram adquiridos com o propósito de simular as condições de armazenamento por 4, 6 e 14 meses, com e sem exposição ao sol, e avaliar a influência desse condicionamento nas propriedades mecânicas por meio do ensaio de tração. Os resultados apontaram que o dobramento dos elastômeros por 14 meses em ambientes sem exposição ao sol reduz a resistência mecânica à tração do material, no caso dos elastômeros dobrados e expostos ao sol por 4, 6 e 14 meses, a deterioração dessa propriedade também foi observada. Além desses ensaios, os elastômeros foram caracterizados por meio de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Análise Termogravimétrica (TGA) e Espectroscopia Vibracional na região do Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). Os resultados indicaram que os materiais analisados são Elastômeros Termoplásticos baseados em Estireno (TPE-S). A fractografia do componente fraturado, realizada por meio de estereoscopia, revelou a presença de rib marks na origem da fratura e apontou o mecanismo de fadiga como a raiz física da falha.