DURABILIDADE DE �COMPÓSITOS INDUSTRIAIS

Um problema resolvido

8 MODOS DE FALHA

• Independentes das cargas mecânicas

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• Ataque químico
• Abrasão

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• Dependentes das cargas das cargas mecânicas

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

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

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• 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

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• Morte súbita

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• 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

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• Morte gradual e lenta

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

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• Nosso foco hoje é na vida Química

Problema 1

Problema 2

Como estimar a vida química

• Dois tipos de produtos químicos

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• Não-reativos (solventes)
• Reativos

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

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

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

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Como estimar a vida química

Medição do módulo residual

3 métodos

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• Ensaio de tração em laboratório

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• Ensaio de ultrasom

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• Medindo a profundidade penetrada pelo produto químico

Ensaio de tração

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

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• 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

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• Tecnologia requer confirmação

Medindo a profundidade penetrada�Δe

Método válido para produtos muito reativos

Profundidade penetrada

Produtos muito reativos

Profundidade penetrada

Efeito escudo

Módulo residual x espessura penetrada

Módulo crítico

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• Esses são os 3 métodos para determinar o módulo residual

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• Vamos ao módulo crítico

Cálculo do módulo crítico

Módulo residual crítico

Umbrais de infiltração

Módulo crítico

Variação de ΔE

Vida química

Exemplo numérico

Módulo crítico e módulo original

Cálculo de K e C

Cálculo de K

Durabilidade e vida residual

Cálculo de K e C �após 15 anos em serviço

Durabilidade real

Resolver o problema 2

Cálculo de K e C

Impossível

Módulo residual e densidade de trincas

Muito Obrigado

• Antonio Carvalho
• Tony.hdb@gmail.com