Estudo da adesividade (TACK) de pré-impregnados de resina epóxi reforçada com fibras de carbono

Abstract

Os ensaios para a avaliação de adesividade (tack) em pré-impregnados são de grande importância para o setor aeronáutico, uma vez que, o conhecimento prévio desta propriedade pode resultar em grande economia e segurança para a obtenção de peças estruturais. No entanto, não existe na literatura uma padronização de um ensaio específico para esse tipo de material, sendo muitas vezes necessário recorrer a normas aplicadas a outros tipos de produtos, podendo obter resultados pouco confiáveis. Além da metodologia de ensaios, as condições de armazenamento podem interferir diretamente na condição de adesão entre camadas e, desta forma, na qualidade de peças fabricadas por lâminas de pré-impregnados. Dessa forma, a presente dissertação tem como objetivo desenvolver uma metodologia de ensaios para a avaliação da adesividade em pré-impregnados de matriz epóxi reforçados por fibras de carbono, criando um dispositivo especialmente projetado para este fim. Além disso, de posse do dispositivo e da metodologia desenvolvida, um estudo da influência do tempo de armazenamento em freezer do pré-impregnado de fibra de carbono/resina epóxi foi também realizado. Como técnicas auxiliares a este estudo avaliaram-se, ainda, a cura do pré-impregnado por calorimetria exploratória diferencial (DSC), a temperatura de transição vítrea e o módulo de elasticidade por análise dinâmico-mecânica (DMA). O dispositivo desenvolvido mostrou-se eficaz na medida de energia de separação tanto para o pré-impregnado fresco como para os armazenados por um ano

Tests to prepreg tack evaluation are very important in aeronautic field due to the previous knowledge of this property can result in great economy and safety in the manufacturing of aeronautical structural components. However, there is no standardization in the literature of a specific test for this type material, it is often necessary to use standards applied to other types of products may get unreliable results. Besides the methodology for tests, the storage conditions could affect directly the condition of adhesion between layers and thereby the quality of manufactured parts made by prepreg. Then, this dissertation aims to develop a methodology for evaluating the tack in prepregs of epoxy matrix reinforced with carbon fibers building a device specially designed for this purpose. Furthermore, with this device and the proposed method, a study of the freezer storage time influence in the prepreg carbon fiber/epoxy resin was also performed. As auxiliary techniques for this study, the curing the prepreg by differential scanning calorimetry (DSC), the glass transition temperature and elastic modulus by dynamic mechanical analysis (DMA) were evaluated. The device developed shown to be effective to measure the separation energy for the both fresh prepreg as storage for one year