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DURABILIDADE DE �COMPÓSITOS INDUSTRIAIS

Um problema resolvido

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8 MODOS DE FALHA

  • Independentes das cargas mecânicas

      • Ataque químico
      • Abrasão

  • Dependentes das cargas das cargas mecânicas

      • Infiltração
      • Exudação
      • Perda de rigidez
      • Ruptura
      • Strain-corrosion
      • Falha anômala

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VIDA MECÂNICA E VIDA QUÍMICA

  • VIDA MECÂNICA
      • Presença de cargas estáticas e cíclicas
      • Falhas causadas pelo crescimento da densidade de trincas
      • Propriedades mecânicas são mantidas

  • VIDA QUÍMICA
      • Presença de produtos químicos
      • Falhas causadas pelo ataque de produtos químicos
      • Propriedades mecânicas são reduzidas

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Repetindo.... Vida mecânica

  • As propriedades mecânicas não variam e a falha ocorre subitamente, sem aviso

      • Morte súbita

  • A vida mecânica residual não pode ser medida por ensaios e deve ser calculada pela equação unificada

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Repetindo.... Vida química

  • Os produtos químicos atacam as resinas e reduzem as propriedades mecânicas

      • Morte gradual e lenta

  • A durabilidade pode ser estimada medindo a variação do módulo residual

  • Nosso foco hoje é na vida Química

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Problema 1

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Problema 2

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Como estimar a vida química

  • Dois tipos de produtos químicos

      • Não-reativos (solventes)
      • Reativos

  • Os solventes penetram nos equipamentos sem reagir com as resinas. A durabilidade dos compósitos em contato com solventes não é calculada

  • Os produtos reativos atacam a resina e reduzem as propriedades mecânicas dos laminados.

  • A vida química é estimada medindo a perda de propriedades mecânicas do laminado exposto

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Como estimar a vida química

  •  

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Medição do módulo residual

3 métodos

  • Ensaio de tração em laboratório

  • Ensaio de ultrasom

  • Medindo a profundidade penetrada pelo produto químico

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Ensaio de tração

  • Ensaio destrutivo, feito em laminados extraídos do equipamento em uso

  • Ensaio feito em laminados testemunha

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Ensaio de ultrasom

  • Ensaio não-destrutivo, realizado no equipamento em uso, sem cortes e sem paradas

  • Tecnologia requer confirmação

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Medindo a profundidade penetrada�Δe

Método válido para produtos muito reativos

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Profundidade penetrada

Produtos muito reativos

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Profundidade penetrada

Efeito escudo

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Módulo residual x espessura penetrada

 

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Módulo crítico

  • Esses são os 3 métodos para determinar o módulo residual

  • Vamos ao módulo crítico

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Cálculo do módulo crítico

 

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Módulo residual crítico

 

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Umbrais de infiltração

Poliéster

Derakane 411

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Módulo crítico

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Variação de ΔE

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Vida química

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Exemplo numérico

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Módulo crítico e módulo original

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Cálculo de K e C

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Cálculo de K

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Durabilidade e vida residual

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Cálculo de K e C �após 15 anos em serviço

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Durabilidade real

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Resolver o problema 2

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Cálculo de K e C

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Impossível

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Módulo residual e densidade de trincas

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Muito Obrigado

  • Antonio Carvalho
  • Tony.hdb@gmail.com

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