UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Teses
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Tipo: Tese
Título: Estudo da absorção de energia no impacto e pós-compressão do compósito commingled fibra de carbono/poliamida 6 por um modelo de regressão múltipla.
Autor(es): DI BENEDETTO, Ricardo Mello
Abstract: Os compósitos termoplásticos apresentam elevada capacidade de absorção de energia de impacto. Todavia, o processo de fabricação desses componentes pode gerar degradação termo-oxidativa da matriz polimérica durante o ciclo térmico de processamento. Compreender o nível de degradação termo-oxidativa, bem como os limiares de temperatura e tempo de processamento, permite a fabricação de componentes compósitos de alto desempenho com maior resistência ao impacto. O presente estudo aborda o desenvolvimento de um modelo de regressão múltipla que avalia a capacidade do compósito commingled fibra de carbono/poliamida 6 (FC/PA6) em absorver energia de impacto e energia na compressão pós impacto em função da temperatura e do tempo de processamento. Para tanto, o compósito FC/PA6 foi fabricado por consolidação sob pressão a 240°C, 250°C, 260°C, 270°C e 280°C para observar a influência da degradação térmica da matriz na capacidade de absorção de energia do material. A degradação termo-oxidativa da matriz polimérica foi avaliada pelo modelo cinético isoconversional de Friedman. Outros parâmetros como tempo de impregnação (tim) e pressão efetiva (P) foram obtidos por meio da lei de Darcy. O teste de impacto por queda de peso (LVI) e o teste de compressão após o impacto (CAI) determinaram a energia absorvida pelo material em diferentes temperaturas de processamento. O modelo de regressão múltipla foi desenvolvido pelo método de seleção de variáveis do tipo stepwise e foi capaz de prever a capacidade do material compósito commingled termoplástico FC/PA em absorver energia quando processado em diferentes tempos e temperaturas, baseando-se na degradação da matriz polimérica durante a consolidação termomecânica. Os resultados demonstraram que a degradação termo-oxidativa da matriz afetou a capacidade de absorção de energia do compósito FC/PA6 quando a temperatura de processamento excedeu 260°C, o que está de acordo com a previsão do estudo de degradação. Portanto, o ciclo de processamento foi definido na temperatura de 260°C durante 20min de tempo de patamar. Quando processado em temperaturas acima de 260°C, o compósito commingled FC/PA6 reduz em 0,14J/°C a capacidade de absorção de energia de impacto devido à degradação da matriz em altas temperaturas, levando a uma redução considerável na resistência à colisão e em seu desempenho. Após definido o ciclo térmico de processamento, o compósito commingled FC/PA6 foi submetido à caracterização físico-química, térmica, termomecânica e mecânica. O desenvolvimento do modelo de regressão múltipla revelou como ocorre a interação entre os parâmetros de processamento e como essas interações afetam o comportamento do material commingled FC/PA6.
Citação: DI BENEDETTO, Ricardo Mello. Estudo da absorção de energia no impacto e pós-compressão do compósito commingled fibra de carbono/poliamida 6 por um modelo de regressão múltipla. 2019. 125 f. Tese (Doutorado Ciências em Materiais para Engenharia) - Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2019.
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/1936
Data do documento: Fev-2019
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