VARIAÇÃO DA PROPORÇÃO DE RESINA EM UM LAMINADO DO TIPO SANDUÍCHE

Josue Fernando Neumann, Tarcisio Reolon Gelaim, Fabricio Antonio Egert, Jorge Luiz Rodrigues Marques

Resumo


Uma das melhores soluções quando se busca alta resistência e baixo peso em um material é a utilização de compósitos do tipo sanduíche. Estes materiais são formados por um núcleo de baixa densidade e fibras de alta resistência que são ligados por meio de uma matriz no processo conhecido como laminação, gerando assim um novo material com novas propriedades. A matriz usada é uma resina do tipo epóxi, a proporção em que esta é aplicada no laminado é indicada pelo fabricante, mas pode ser alterada e adaptada, a fim de conseguir uma variação nas propriedades do laminado. O objetivo deste trabalho é analisar a influência que a variação na proporção de resina exerce sobre laminados que são amplamente usados entre equipes de aerodesign, fazendo uso de ferramentas projetadas para este fim e analisar os resultados a fim de otimizar o processo construtivo e o projeto estrutural de uma aeronave radiocontrolada não tripulada. Para a confecção dos corpos de prova, foi selecionado um compósito já conhecido pela equipe, a uma combinação de fibra de carbono bidirecional e um núcleo de madeira balsa 1/8” para observar como este material se comportaria com a variação de resina. Para a variação da resina, foram utilizados o tecido absorvente breather e o filme perfurado, materiais indicados para o controle de resina em laminações. O método de laminação utilizado foi manual com cura a vácuo, processo que se destaca pela distribuição adequada de pressão e consequentemente de resina no laminado. Os corpos de prova foram dimensionados e sofreram testes de flexão seguindo a norma ASTM 790-D. Após a usinagem e testes com os corpos de prova, efetuou-se uma análise dos resultados que mostraram que os laminados que utilizaram o tecido absorvente apresentaram menor resistência, embora, também, apresentassem um menor peso, os corpos de prova laminados sem o uso do tecido absorvente apresentaram um peso estrutural mais elevado, mas por outro lado, ofereceram valores de resistência formidáveis ao laminado. Além disso, os testes também mostraram que o modo de falha do material era diferente para cada caso, os laminados com breather mostraram-se mais susceptíveis a falhar por delaminação antes de ocorrer o rompimento da fibra ou do núcleo, enquanto que os laminados sem o uso do breather apresentaram maior resistência à delaminação, propriedade certamente oferecida pela maior quantidade de resina remanescente no laminado. A partir dos resultados, a equipe decidiu não fazer uso do sistema de remoção de resina para o ano de 2016, optando por utilizar um material mais seguro e menos susceptível a deformações plásticas durante a sua missão. Os resultados foram armazenados no banco de dados da equipe e servem de auxílio aos projetistas estruturais da equipe Kamikase Aerodesign.


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