UTILIZAÇÃO DOS PLÁSTICOS REFORÇADOS NA PARCERIA UNIVERSIDADE/INDUSTRIA: UMA REVISÃO
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- Gabriella Amorim Martins
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1 UTILIZAÇÃO DOS PLÁSTICOS REFORÇADOS NA PARCERIA UNIVERSIDADE/INDUSTRIA: UMA REVISÃO Aquino, E. M. F *, Silva, R. V.*, Freire Júnior, R. C. S.** *Programa de pós-graduação em engenharia mecânica - Centro de Tecnologia UFRN Campus Universitário, Lagoa Nova,- Natal - RN, CEP: eve@dem.ufrn.br **Programa de Doutorado de Ciência e Engenharia de Materiais CCET UFRN Campus Universitário Lagoa Nova - Natal RN CEP: Tel./Fax: (84) RESUMO O uso de compósitos poliméricos em aplicações industriais vem mostrando uma taxa de crescimento contínua nas últimas décadas. Suas características de alta resistência e rigidez específicas tornam estes materiais atrativos para aplicações estruturais onde se deseja um alto desempenho mecânico sem aumento de peso da peça ou componente. O Programa de Pósgraduação em Engenharia Mecânica (PPGEM) juntamente com o Departamento de Engenharia Mecânica (DEM) ambos da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), através da base de pesquisa Materiais Compósitos e Cerâmicos vem, desde 1995, desenvolvendo pesquisas com materiais compósitos, sempre em parceria com indústrias do setor e voltadas prioritariamente à ciência aplicada. Este trabalho apresenta uma revisão dos projetos já desenvolvidos e em andamento. As primeiras pesquisas foram relativas à compósitos laminados reforçados com fibras de vidro, usados na fabricação de recipientes moldados à vácuo e tubulações. Foram estudados tópicos relacionados às propriedades mecânicas, mecanismo de dano, absorção de umidade e comportamento em fadiga. O interesse pelos compósitos reforçados com fibras naturais surgiu a partir do ano 2, motivado pela atual discussão de temas relacionados à preservação do meio ambiente e busca de redução de custos para a indústria sem comprometimento da qualidade final dos produtos. Sendo assim foram iniciados trabalhos com compósitos com fibras naturais e compósitos híbridos com fibras de vidro e fibras naturais, principalmente de juta e curauá. Os tópicos estudados incluem: configuração dos laminados, comportamento mecânico, absorção de umidade, envelhecimento por raios UV e mecanismo de dano. Pretende-se com este trabalho expor à área acadêmica o trabalho que vem sendo realizado no PPGEM, buscando com isto parcerias futuras para novos projetos. Palavras chave: Compósitos, fibras naturais, fibras de vidro. INTRODUÇÃO O Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica da UFRN (PPGEM/UFRN) desenvolve pesquisas na área de materiais compósitos desde Estas estão vinculadas a base de pesquisa Materiais Compósitos e Cerâmicos cadastrada no diretório de grupos de pesquisa do CNPq. Os pesquisadores do PPGEM dedicados a área dos materiais compósitos procuram trabalhar prioritariamente com a ciência aplicada desenvolvendo projetos em parceria com o setor industrial, principalmente as indústrias que trabalham com plástico reforçado. As duas principais linhas de pesquisa são: Compósitos Reforçados com Fibras de Vidro e Compósitos Híbridos Reforçados com Fibras de Vidro e Fibras Naturais, sempre visando aplicações estruturais. As primeiras pesquisas desenvolvidas foram relativas à laminados compósitos com matriz de resina poliéster e fibras de vidro. O objetivo da pesquisa foi o desenvolvimento de configurações alternativas para uso em tubulações e otimização do processo de fabricação de recipientes moldados
2 à vácuo. Foram estudados tópicos relacionados às propriedades mecânicas, mecanismo de dano e absorção de umidade. Os tópicos estudados envolveram os mais variados tipos de carregamentos, tais como: tração uniaxial, flexão-em-três-pontos e impacto de baixa velocidade. A partir de 1998 utilizou-se configurações aplicadas ao uso de reservatórios de grande porte pela industria, para o estudo do comportamento à fadiga de alto ciclo. Ênfase foi dada a construção de diagramas de prevenção de falha por fadiga e estudo do mecanismo de dano. Atualmente este estudo encontra-se na fase de modelamento por rede neurais. O interesse pelos compósitos reforçados com fibras naturais surgiu a partir do ano 2, motivado pela atual discussão de temas relacionados à preservação do meio ambiente e utilização de produtos naturais. Buscava-se também redução de custos para a indústria sem comprometimento da qualidade final dos produtos. Os compósitos híbridos com fibras naturais e sintéticas surgiram como uma boa alternativa. Sendo assim foram iniciados trabalhos com compósitos híbridos com fibras de vidro e fibras naturais e compósitos unicamente com fibras naturais. As fibras naturais de juta e curauá foram selecionadas para este estudo. Os tópicos estudados incluem: configuração dos laminados, comportamento mecânico, absorção de umidade (testes em água destilada e água do mar), envelhecimento por raios UV e mecanismo de dano, sob a ação dos mais variados tipos de carregamento. Este trabalho apresenta uma revisão, em ordem cronológica, dos projetos já desenvolvidos e em andamento no PPGEM/UFRN relativos a área de compósitos poliméricos. O objetivo é expor à área acadêmica o trabalho que vem sendo realizado, buscando com isto parcerias futuras para novos projetos. COMPÓSITOS COM FIBRAS DE VIDRO ( ) Moldagem a Vácuo de Reservatórios de Plástico Reforçado com Fibras de Vidro (PRFV). Parâmetros de Controle e Propriedades dos Moldados. A idéia deste projeto surgiu do interesse da indústria que buscava implementar e otimizar o processo de moldagem a vácuo de reservatórios de laminados com fibras de vidro. Vários trabalhos relativos a este projeto foram publicados e os mais relevantes são aqui referenciados, como os de Felipe et al., 1998, Felipe et al., 1993, Aquino et al., 1997a; Aquino et al., 1997b, Felipe, R. C. T. S., 1997 e Felipe, R. N. B., A moldagem a vácuo de plásticos reforçados é muito susceptível a variações de parâmetros como a viscosidade da resina, o teor de estireno, a pressão de vácuo e o tempo de gelificação. Estes fatores não só influem no acabamento superficial da peça moldada, como também em algumas propriedades físico-mecânicas do material. O projeto compreendeu as seguintes etapas: fabricação de reservatórios d'água (industriais e residenciais), incluindo o desenvolvimento do molde, verificação da influência dos parâmetros de fabricação e avaliação das propriedades mecânicas do produto final, inclusive sob a influência da umidade. Enfatizando que a otimização do processo foi sempre a meta final.
3 Para este projeto as matérias primas utilizadas foram: manta de vidro-e (3g/m 2 ), resina poliéster ortoftálica, monômero de estireno, catalisador - peróxido de metil-etil-cetona (MEEK) a 5%, acelerador - naftenato (cobalto) a 6%. Diferentes teores de estireno, catalisador e acelerador foram utilizados na formulação da resina, sendo avaliada as suas influências na viscosidade e no tempo de gel. O percentual de vazios no compósito foi avaliado em função da pressão de vácuo e viscosidade da resina, ver Figura 1. Observou-se que a variação no nível de pressão de vácuo durante a moldagem influi diretamente no teor de vazios que aumenta com o aumento da pressão devido ao aumento da velocidade de escoamento da resina. O escoamento torna-se turbulento dificultando a impregnação da resina no reforço. Da mesma forma atua a viscosidade, sua diminuição melhora o teor de vazios devido a melhor fluência da resina no processo de impregnação. Teor de vazios (% de vol.) Pressão de vácuo (mmhg) Teor de vazios (% de vol.) ,5 2 2,5 3 Viscosidade (p) Figura 1 Percentual de vazios em função da pressão de vácuo e viscosidade da resina. Para a avaliação das propriedades mecânicas do produto final, isto é, após a otimização do processo de fabricação, foram realizados ensaios de tração e flexão-em-três-pontos. Devido às características dos esforços atuantes, os corpos de prova de tração foram retirados das laterais do reservatório e os de flexão do fundo. Foi também avaliada a influência da absorção de umidade nas propriedades mecânicas (a saturação ocorreu após 216 h de imersão em água). Os resultados são apresentados nas Figuras 2 e 3. Observou-se perda das propriedades de tração para o material saturado. Isto se deve a influência da umidade na redistribuição da tensão durante o carregamento, que está diretamente relacionada ao mecanismo de dano do material. A variação no módulo ocorre devido ao processo de dano na matriz (microfissuração), ou seja, o corpo de prova passa a ter uma maior parcela de carga suportada pelo reforço, caracterizando um ganho na rigidez do material. Nos ensaios de flexão-em-três-pontos não houve influência da umidade. Isto ocorreu devido à distribuição de tensões (envolvendo esforços de tração, compressão e cisalhamento), durante o carregamento por flexão. Além disso, não houve variação do módulo de elasticidade do material durante a propagação do dano, o que evidencia o comportamento isotrópico das mantas de fibras de vidro no carregamento em flexão.
4 Tensão (MPa) CP ÚMIDO CP SECO Módulo em tração (GPa) 2 1,5 1,5 1,74 Módulo inicial Módulo final,78,82 1, Deformação (%) SECO Corpos de prova Figura 2 Resultados do ensaio de tração para os corpos de prova (CP), nos estados seco e úmido. Gráfico Tensão x Deformação. Módulo de elasticidade em tração. ÚMIDO Tensão (MPa) CP SECO CP ÚMIDO 4 4,1 4 Módulo em flexão (GPa) 3 2 1,5 1 1,5 2 2,5 Deformação (%) SECO Corpos de prova ÚMIDO Figura 3 Resultados do ensaio de flexão para os corpos de prova nos estados seco e úmido. Gráfico Tensão x Deformação. Módulo de elasticidade em flexão. ( ) Propriedades Mecânicas e Mecanismo de Fratura de Tubulações de Laminados de PRFV Em continuidade aos estudos dos laminados compósitos foram iniciadas pesquisas com tubulações utilizadas no escoamento de resíduos industriais à baixa pressão. O interesse da indústria, neste caso, foi modificar a configuração das tubulações já utilizadas (fabricadas de acordo com normas da ABNT), em busca de redução de custo. Neste sentido, foi realizado um estudo comparativo da resistência e rigidez de laminados compósitos tubulares com distintas configurações decorrentes de diferentes processos de fabricação. Alguns resultados são apresentados a seguir. Para maiores detalhes ver as referências de Margaria et al., 1997 e Aquino et al., Para este projeto as matérias primas utilizadas foram: resina estervinílica e fibras de vidro-e com diferentes configurações (manta, véu e roving ). Os processos de fabricação utilizados e algumas propriedades mecânicas em tração uniaxial das diferentes configurações propostas são apresentadas na Tabela I. Os resultados mostram a influência da configuração (camadas estruturais distintas), aspectos geométricos
5 (espessura) e do mecanismo de dano na variação do módulo de elasticidade e da resistência nos materiais. Tabela I Características e propriedades mecânicas em tração das diferentes configurações de tubulações. Característica / Tubo 1 Tubo 2 Propriedade Espessura (mm) 4,9 3,8 N o de camadas 2 9 Configuração Camada interna:manta Camada externa: fibras contínuas (9 o ) Camada interna: manta Camada externa: 7 camadas alternadas de fibras contínuas Processo Resistência à tração (Mpa) Módulo de elasticidade inicial (Mpa) Módulo de elasticidade final (Mpa) Deformação de ruptura (%) Tensão de início de dano (Mpa) Deformação de início de dano (%) Camada interna Hand lay-up Camada externa Filament winding 42,7 39,2 781,3 931,5 1473,7 84, 3,6 3,6 2,7 1,4,32,15 (9 o ) e fibra picadas Camada interna Hand lay-up Camada externa Filament winding e spray-up Apesar do tubo 2 ter apresentado um módulo inicial maior, a presença de uma camada estrutural mais forte no tubo 1 (camada externa com maior percentual de fibras contínuas), provocou um ganho no módulo final do material. A variação do módulo durante o carregamento ocorreu devido a uma maior parcela do suporte de carga na camada estrutural (camada externa), que ocasionou uma concentração do mecanismo de dano na mesma. O tubo 1 apresentou uma maior tensão de início de dano e maior resistência à tração (aumento de 8%) quando comparada ao tubo 2, apesar de ambos terem apresentado a mesma deformação de ruptura. Esta superioridade do tubo 1 pode ser atribuída à mudança de configuração dos laminados, uma vez que a forma de propagação do dano parece ser mais influente na rigidez do material. (1999 2) Desenvolvimento de configurações alternativas - Laminados do tipo Sandwich Após as pesquisas com compósitos laminados aplicados em tubulações foram iniciados estudos com compósitos laminados do tipo sandwich, ainda tendo como reforço as fibras de vidro-e. Nesse tipo de compósito utilizou-se uma camada de recheio de tecido de polietileno (coremat firet - xx), como camada central do laminado. As prováveis aplicações incluem tubulações e reservatórios.
6 Alguns resultados são apresentados a seguir e maiores detalhes da pesquisa podem ser obtidos nas referências de Margaria et al., 1998a, Margaria et al., 1998b e Silva, 23. Nesse projeto diferentes configurações de compósitos poliéster/vidro-e foram avaliadas sob a ação de variados tipos de carregamentos, tais como: tração, compressão e impacto. A Figura 4 apresenta os resultados de ensaios de tração e compressão. Os laminados avaliados nestes ensaios apresentam a seguinte configuração: MFV/TFV/MFV/Coremat/MFV/TFV/MFV. Onde MFV e TFV referem-se a manta (45g/m 2 ) e tecido (45g/m 2 ) de fibras de vidro, respectivamente. A técnica de processamento foi o "Hand lay-up". Na Figura 4 é evidente a superioridade do laminado no seu desempenho em compressão comparado a tração com relação a resistência mecânica mas, há perda no módulo elástico (rigidez). Este resultado comprova a eficiência das estruturas do tipo sandwich quando submetidas a cargas estáticas compressivas. Tensão Última (MPa) Tração Compressão Módulo de elasticidade (GPa) 2 1,5 1,5 Tração Compressão Figura 4 - Tensão última e módulo de elasticidade, em tração e compressão, de um laminado de fibras de vidro do tipo sandwich. No ensaio de impacto, cujo equipamento foi especialmente desenvolvido para este estudo, parâmetros como o processo de fabricação, tipo do impactador e configuração dos compósitos (laminados tubulares e do tipo sandwich) foram variados e seus efeitos na resistência ao impacto e no mecanismo de dano do material foram estudados. A Tabela II apresenta as configurações avaliadas. Alguns resultados da análise do dano podem ser vistos na Figura 5. Tabela II Configuração e processo de fabricação dos compósitos estudados. Compósito Configuração Processo Tubo 1 (T-I) Camada interna: manta de fibras curtas Camada externa: fibras contínuas (9 o ) Camada interna Hand lay-up Camada externa Filament winding Tubo 2 (T-II) Camada interna: manta de fibras curtas Camada externa: seis amadas alternadas de fibras contínuas (9 o ) e fibra curtas Camada interna Hand lay-up Camada externa Filament winding e spray-up Painel sandwich 1 Quatro camadas de manta de fibras curtas e Spray-up (PS-I) uma camada de recheio (Firet coremat XX) Painel sandwich 2 Quatro camadas de manta de fibras curtas e Spray-up (PS-II) uma camada de recheio (Firet coremat XM) Manta (M-I) mantas de vidro E curtas (5cm, 48 g/m 2 ) Hand lay-up
7 Área de dano acumulativo (mm2) Tubo 1 Tubo 2,5 1 1,5 2 Energia aplicada (J) Números de fissuras transversais M-I PS-I PS-II Carga aplicada (N) Figura 5 Área do dano acumulativo x Energia aplicada (Charpy), Número de fissuras transversais X Carga aplicada. ( ) Estudo da resistência à fadiga de laminados de plástico reforçado com fibras de vidro Além do estudo das propriedades mecânicas dos compósitos quando submetidos à carregamentos estáticos como nos ensaios de tração, compressão e flexão-em-três-pontos, uma outra vertente das pesquisas desenvolvidas no PPGEM, está relacionada ao comportamento à fadiga de materiais compósitos laminados. Nessa linha de pesquisa foi estudado o comportamento de laminados compósitos para vários tipos de carregamentos cíclicos, com alguns trabalhos já publicados (Freire Júnior et al., 21, Freire Junior, 22, Freire Junior et al, 22a e Freire Junior et al, 22b). Os laminados são de fabricação industrial e consistem de uma matriz de resina poliéster reforçada com fibras de vidro-e (tecido cruzado e manta). Para a realização dos ensaios de fadiga contou-se com a colaboração do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG). O equipamento utilizado foi uma máquina de ensaios mecânicos universal servo-hidráulica MTS 81, na qual os ensaios foram feitos utilizando-se controle de carga na forma de seno com freqüência de 5 Hz e diferentes razões de fadiga (R=,1; -1; 1). O principal objetivo do trabalho foi à construção do Diagrama de Prevenção de Falha e do Diagrama de Formação e Propagação do Dano (DFPD), apresentados na Figura 6. O Diagrama de Prevenção de Falha, também conhecido como Diagrama de Goodman, é bastante conhecido e utilizado em projetos mecânicos quando o material sofre a ação de cargas cíclicas (fadiga), já Diagrama de Formação e Propagação de Dano (DFPD), possui como principal objetivo a compreensão do mecanismo de formação e propagação de dano no compósito durante o carregamento de fadiga, vale salientar que este último diagrama foi desenvolvido dentro da nossa base de pesquisa. Para melhor averiguação do mecanismo de formação e propagação do dano fezse um monitoramento dos corpos de prova ensaiados por meio de fotografias. A Figura 7 mostra uma seqüência de fotos de um corpo de prova durante o ensaio de fadiga.
8 Amplitude de Tensão (MPa) R=1 R=-1 R=, Tensão Média (MPa) Tensão Máxima (MPa) Linha de saturação Início da delaminação Fratura final (Curva S-N) Região de ocorrência de fissuras transversais Região de formação e propagação da delaminação Número de Ciclos Figura 6 - Diagrama Modificado de Goodman para a prevenção de falha por fadiga, Diagrama de formação e propagação do dano com R = -1. Esta linha de pesquisa encontra-se ainda em andamento. Além do trabalho laboratorial vem sendo realizado um modelamento matemático através de redes neurais com o objetivo de avaliar o comportamento do compósito frente ao carregamento por fadiga. Neste estudo, utilizam-se redes com uma camada de neurônios ocultos e redes modulares; o treinamento está sendo feito com vários algoritmos, como o RBF (função de base radial), Retropagação, entre outros. N N =,1,3,16,56,89 Figura 7 - Seqüência de dano ocorrido em um laminado de 12 camadas ensaiado com R = 1 (N = 387 ciclos, σ max = 99,6 MPa).
9 COMPÓSITOS HÍBRIDOS COM FIBRAS DE VIDRO E FIBRAS NATURAIS Nessa linha de pesquisa buscou-se o desenvolvimento de novas configurações de laminados através da técnica de hibridização. Ao associar fibras sintéticas e naturais as vantagens encontradas em um tipo de fibra podem complementar as desvantagens da outra, gerando um compósito com ótima relação custo/benefício. Neste sentido foram desenvolvidos dois tipos de laminados híbridos, vidro-e/juta e vidro-e/curauá. Os laminados são de fabricação industrial e indicados como um material alternativo aos atualmente utilizados em tubulações e reservatórios, que são unicamente de fibras de vidro. O trabalho com compósitos híbridos foi iniciado no ano 2 e está dividido em duas etapas. Na primeira foram desenvolvidos laminados do tipo sandwich, vidro-e/juta e vidro-e/curauá. Ambos possuem uma camada central de tecido de polietileno (coremat firet xx) e matriz de resina poliéster ortoftálica. As fibras de vidro e juta são utilizadas na forma de tecido bidirecional (JUTA: trama de 3617,1 denier e urdume de 3245,4 denier; VIDRO: 45gr/m 2 ), e a fibra de curauá como fibras contínuas (tex = 1,88g/km). Foram desenvolvidos dois tipos de laminados híbridos: vidro-e/juta e vidro-e/curauá. Para estes laminados foram avaliadas as propriedades mecânicas em tração e flexão-em-três-pontos, mecanismo de dano e influência da absorção de umidade. Esta primeira etapa encontra-se em sua fase final. Alguns resultados são apresentados a seguir e mais detalhes podem ser obtidos nas referências: Oliveira et al., 24, Silva, et al., 24. A Figura 8 apresenta os resultados do ensaio de tração uniaxial. Em um estudo comparativo entre os laminados observa-se que o compósito vidro-e/curauá mostra um comportamento superior, seja na tensão última ou no módulo de elasticidade. Com relação à intensidade dos valores obtidos, os mesmos são compatíveis com o desempenho observado em elementos estruturais de médio porte (Aquino et al., 1997). Com relação ao comportamento à flexão-em-três-pontos os laminados vidro/curauá e vidro/juta, apresentaram fratura precoce por cisalhamento na sua linha neutra (linha central do coremat), como exemplifica os gráficos da Figura 9, onde se observa a queda (patamar) na capacidade de suporte de carga devido ao cisalhamento. Após a fratura por cisalhamento, a intensidade da carga atuante torna-se insuficiente para provocar uma fratura por flexão, ou seja, fratura na face onde atuam as tensões de tração. Além dos ensaios mecânicos foi também realizada a análise do mecanismo de dano nos corpos de prova fraturados. Nos corpos de prova de tração observou-se que para os dois tipos de laminados ocorreu delaminação principalmente nas interfaces entre as camadas internas de fibra de vidro e fibra natural, como exemplifica a Figura 1a. Outro aspecto comum aos dois laminados foi a forte adesão verificada entre as camadas de fibras naturais, juta e curauá, e a camada central (coremat), ou seja, sem a ocorrência de delaminação. Foram também observadas fraturas adesivas e coesivas nos dois laminados, como mostram as Figuras 1 (b e c). Nos corpos de prova de flexãoem-três-pontos a principal característica foi a fratura precoce por cisalhamento ocorrida na linha neutra do laminado (coremat).
10 Tensão Última (MPa) Vidro/Curauá Vidro/Juta Módulo de Elasticidade (GPa) Vidro/Curauá Vidro/Juta Figura 8 - Resultados comparativos em tração uniaxial: a) Tensão última; b) Módulo elástico.,3,3,25 Força (kn),2,1 Força (kn),2,15,1,5, Deslocamento (mm), Deslocamento (mm) Figura 9 - Exemplos das curvas força x deslocamento - Efeito do cisalhamento. Vidro-E/juta. Vidro-E/curauá. Em suma, os mecanismos de dano desenvolvidos tanto para as cargas de tração quanto para as cargas de flexão, apresentam características comuns independente do tipo de fibra natural utilizada. A diferenciação se dá na formação e propagação do dano. A segunda etapa do projeto está em fase inicial. Pretende-se desenvolver laminados híbridos com matriz de resina poliéster ortoftálica reforçada com fibras de vidro-e e fibras naturais de curauá, além de laminados unicamente com fibras de curauá e unicamente com fibras de vidro, que servirão como referência nas análises comparativas. As fibras, de vidro ou curauá, serão utilizadas na forma de mantas de fibras picadas. Os laminados serão de fabricação industrial e o processo de fabricação será o hand lay-up. A caracterização será realizada basicamente através de ensaios mecânicos e de envelhecimento. Os ensaios mecânicos incluem tração, flexão em três pontos e fadiga de baixo ciclo. Os ensaios de envelhecimento incluem raios UV, água destilada e água do mar. Será também realizada a análise do mecanismo de dano para os diferentes tipos de carregamento e condições de ensaio.
11 (c) Figura 1 Delaminação entre as camadas de fibras de vidro e fibras de curauá (aumento de 2X). Microfissura transversal no compósito vidro/curauá (aumento de 2X). (c) Fratura adesiva interna na camada de fibra de juta (aumento de 4X). AGRADECIMENTOS Os autores agradecem a Tecniplas Indústria e Com. Ltda pela fabricação dos compósitos. Á CAPES e ao CNPq pelo apoio financeiro em nível de graduação e pós-graduação. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Aquino, E. M. F. et al., Influence of some parameters of the vacuum moulding process in the quality of the final component. In: XIV COBEM - Congresso Brasileiro de Engenharia Mecânica N/NE, Recife PE - Brasil, 1997b. 2. Aquino, E. M. F. et al., Study of the mechanical behaviour and fracture of resevoirs molded by vacuum molding progress. In XIV COBEM Congresso Brasileiro de Engenharia Mecânica N/NE, Recife PE - Brasil, 1997a. 3. Aquino, E. M. F. et al. Strength / stiffness study in composite laminated tubes. Second International congress on metallurgy and materials, São Paulo SP - Brasil. vol. 1; p. 1-8; Aquino, E. M. F. et al. Um estudo comparativo na fabricação de compósitos tubulares. In: XII Congresso Brasileiro de Ciencia e Engenharia de Materiais CBECIMAT, Aguas de Lindóia SP - Brasil, Felipe, R. C. T. S. Comportamento mecânico e Fratura de Moldados em PRFV. Dissertação (Mestrado) Programa de pós-graduação em engenharia mecânica, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal RN - Brasil, ago, Felipe, R. N. B. Moldagem a vácuo de plástico reforçado. Parâmetros de controle e propriedades dos moldados em PRFV. Dissertação (Mestrado) Programa de pós-graduação em
12 engenharia mecânica, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal RN - Brasil, ago, Felipe, R. N. B., Felipe, R. C. T. S., Aquino, E. M. F. Controle da moldagem a vácuo melhora a qualidade das peças de plástico reforçado. Plástico industrial, ano I, n. 4, Felipe, R. N. B., Felipe, R. C. T. S., Aquino, E. M. F. Um estudo do comportamento de recipientes moldados a vácuo. Plástico Industrial, maio Freire Júnior, R. C. S., Estudo da Prevenção de Falha por Fadiga em Laminados de Plástico Reforçado com Fibra de Vidro. Dissertação (Mestrado) Programa de pós-graduação em engenharia mecânica, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal RN - Brasil, dez, Freire Júnior, R. C. S., Aquino, E. M. F., Prevenção de Falha por Fadiga em Laminados Compostos Industriais. XVI Congresso Brasileiro de Engenharia Mecânica, v. 2, p , Freire Júnior, R. C. S., Aquino, E. M. F., Procedimento Prático de Fabricação e sua Influência na Resposta Mecânica de Compósitos Laminados de PRFV. II Congresso Nacional de Engenharia Mecânica, 1 p., 22a. 12. Freire Júnior, R. C. S., Aquino, E. M. F., Análise da Resistência Mecânica à Tração de Compósitos de PRFV, Previamente Submetidos à Fadiga. 15 Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, p , 22b. 13. Margaria, G., Andrade, R. B. G., Aquino, E. M. F. Estudo do Impacto de Baixa Velocidade em Placas Sandwich de Plástico Reforçado. In: V Congresso de Engenharia Mecânica Norte Nordeste, Fortaleza Ceará - Brasil, 1998b. 14. Margaria, G., Aquino, E. M. F. Estudo da resistência / rigidez em laminados compósitos tubulares. In: 2o Congresso Internacional de Tecnologia Metalúrgica e de Materiais, São Paulo SP - Brasil, Margaria, G., Aquino, E. M. F. Identificação do Modo de Fratura de Compósitos Poliéster/Vidro-E. XIII Congresso Brasileiro de Ciencia e Engenharia de Materiais CBECIMAT, Curitiba PR - Brasil, 1998a. 16. Oliveira, W., Aquino, E. M. F. Compósitos Híbridos de Fibras de Vidro, Juta e Curauá: Comportamento Estático e Mecanismo de Dano, 24, (neste evento). 17. Silva, C. D., Freire Júnior, R. C. S., Aquino, E. M. F. Análise de Mecanismo de Dano em Compósitos Híbridos, tipo Sanduíche Utilizando Fibras Naturais, 24, (neste evento). 18. Silva, C. D. Influência da Presença de Fibras Naturais em Compósitos Híbridos, tipo Sandwich. Dissertação (Mestrado) Programa de pós-graduação em engenharia mecânica, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal - RN, out, 23.
13 REINFORCED PLASTICS IN THE UNIVERSITY/INDUSTRY PARTNERSHIP: REVIEW ABSTRACT In recent decades, the use of polymeric composites in industrial application has shown significant growth. Their characteristic of high performance and stiffness in relation to the weight has turned these materials attractive for structural applications where a good mechanical performance without the increase of component weight is needed. Since 1995, PPGEM, and the Department of Mechanical Engineering of the UFRN, is very much involved in carrying out research work in collaboration with the local industries. The present work reviews the work developed so far in this context. Initially laminates reinforced with glass fibres used in piping and containers were processed with vacuum moulding. Mechanical properties, damage mechanism, moisture absorption and fatigue were the main topics studied. The interest in using natural fibres started in 2, motivated by the current discussion of subjects related to environment preservation and the need of cost reduction without the loss of quality. Research works were started using natural fibres like jute and curauá in combination with glass fibres. The characteristic studied were: laminate configuration, mechanical behaviour, moisture absorption, ultra violet aging and damage mechanism. Keywords: Composites, natural fibers, glass fibers.
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