Compósitos

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Compósitos

  1. 1. Materiais Compósitos Isabella Galdino Ricarte Carlos Graduanda em Engenharia Ambiental Newton Paiva 2012 1 1 Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos03/12/12 02:50 Professor:Luciana Boaventura Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais
  2. 2. Materiais Compósitos  Material “composto” ou “compósito” é aquele que é resultado da combinação de dois ou mais materiais distintos em suas propriedades físicas.  O objetivo desse tipo dessa combinação heterogênea é obtenção das características de seus componentes, para que apresente melhor desempenho estrutural em condições específicas de uso. 2 2 Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos03/12/12 02:50 Professor:Luciana Boaventura Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais
  3. 3. Estrutura: Os materiais que podem compor um material compósito podem ser classificados em dois tipos: matriz e reforço: O material matriz é o que confere estrutura ao material compósito, preenchendo os espaços vazios que ficam entre os materiais reforços e mantendo-os em suas posições relativas. Os materiais reforços , também chamados de fase dispersa, são os que realçam propriedades mecânicas, electromagnéticas ou químicas do 3 3 material compósito como um todo. Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos03/12/12 02:50 Professor:Luciana Boaventura Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais
  4. 4. Pode ainda surgir uma sinergia entre material matriz e materiais reforços que resulte, no material compósito final, em propriedades não existentes nos materiais originais 4 4 Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos03/12/12 02:50 Professor:Luciana Boaventura Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais
  5. 5. 5 5 Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos03/12/12 02:50 Professor:Luciana Boaventura Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais
  6. 6. (a) Fibras Unidirecionais contínuas. (b) Fibras descontínua, orientadas aleatoriamente. (c) Fibras unidirecionais tecidas em orientação ortogonal. 6 6 Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos03/12/12 02:50 Professor:Luciana Boaventura Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais
  7. 7. Exemplos: Alguns exemplos são metais e polímero, metais e cerâmicas ou polímeros e cerâmicas. Exemplos de Materiais Reforço: Fibras Orgânicas (nylon, poliéster) Fibra de vidro Fibra de carbono Fibra de titânio Fibra de Boro Fibras Cerâmicas Fibras de Carbeto de Silício Fibras de Alumina Fibras de Quartzo 7 7 Fibras Metálicas Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos03/12/12 02:50 Professor:Luciana Boaventura Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais
  8. 8. Fibra de Aramida Madeira(serradura) Grafite Fibra de Basalto Exemplos de Materiais Matriz: Matriz Polimérica Matriz Metálica Matriz Cerâmica 8 8 Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos03/12/12 02:50 Professor:Luciana Boaventura Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais
  9. 9. Características: As propriedades dos compósitos são uma função das propriedades das fases constituintes, suas relativas porções, e a geometria da "fase dispersa" (que compreende o formato de suas partículas, seu tamanho, distribuição e orientação). Resistência química e a intempéries; Flexibilidade arquitetônica; Durabilidade; Feitos sob medida; Aumento da rigidez e resistência mecânica; Melhores respostas a fadiga sob cargas cíclicas; Diminuição do peso; Fácil manutenção; 9 9 Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos03/12/12 02:50 Professor:Luciana Boaventura Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais
  10. 10. Classificação: Compósitos Fibrosos Compósitos Laminados Compósitos Particulados 10 10 Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos03/12/12 02:50 Professor:Luciana Boaventura Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais
  11. 11. •Utilidade dos compósitos •Por se tratar de um material com propriedades mecânicas maiores que de seus constituintes, tais como o aumento da rigidez, resistência, diminuição do peso, e a facilidade de confecção, a utilização dos compósitos está sendo cada vez maior. •Indústria aeroespacial, na produção de pás da hélice principal, hélice traseira, árvore de transmissão, fuselagem dos helicópteros e aeronaves, estrutura de foguetes e também nos painéis solares de satélites. 11 11 Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos03/12/12 02:50 Professor:Luciana Boaventura Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais
  12. 12. Utilidades dos compósitos: Figura 1 - Aeronave (carbono) Figura 2 – Helicóptero (carbono) 12 12 Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos03/12/12 02:50 Professor:Luciana Boaventura Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais
  13. 13. Materiais Compósitos  Utilidades dos compósitos: Figura 3 – Satélite (carbono) Figura 4 – Foguete ( carbono)1313 Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais Professor:Luciana Boaventura
  14. 14. Materiais Compósitos  Utilidades dos compósitos:  No setor automobilístico , vem sendo usado na produção de para-choques, teto, fabricação de capôs, colunas de direção, árvores de transmissão, molas laminadas, e painéis.1414 Figura 3 - Automóveis (carbono) Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais Professor:Luciana Boaventura
  15. 15. Materiais Compósitos  Utilidades dos compósitos:  O setor esportivo também utiliza na fabricação de tacos de golfe, raquetes de tênis, pranchas de surf, varas de pescar, e barcos a vela.1515  Figura 4 – Barco a vela Figura 5 – Raquete de tênis Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais Professor:Luciana Boaventura
  16. 16. Materiais Compósitos  Utilidades dos compósitos:  Indústria bélica , com a produção de armamentos e em proteção balística , onde são fabricados capacetes, coletes de blindagem, e blindagem para carros de combates (carbono) .  Indústrias químicas e petrolíferas utilizam os compósitos na fabricação de estruturas tubulares cilíndricas , para o transporte de fluidos a altas temperaturas e pressões.  Na medicina , vem sendo usado na confecção de próteses ortopédicas externas e internas (carbono).1616 Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais Professor:Luciana Boaventura
  17. 17. •Curiosidades: •Compósitos, ao contrário do que se imagina, não são de origem recente. •Na antiguidade, tijolos para a construção civil eram fabricados de barro e capim seco, formando um compósito. •A partir da década de 1939 é que os compósitos fibrosos artificiais passaram a ser produzidos comercialmente. •O fim da Guerra Fria, no final da década de 80, trouxe uma redução na pesquisa e desenvolvimento de materiais compósitos para a 17 17 área militar. Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos03/12/12 02:50 Professor:Luciana Boaventura Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais
  18. 18. •Curiosidades: •O corpo humano é um compósitos. •Atualmente na bioengenharia os compósitos são usados na fabricação de próteses internas e externas. •O Curauá, uma planta da Amazônia, conhecido pelo fato do seu uso ter sido empregado de forma artesanal, atualmente vem sendo usado em alternativa a fibra automobilística, pela pressão que a indústria automobilística sofre para produzir um carro biodegradável. As fibras são mais 18 18 macias, leves e resistentes. Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos03/12/12 02:50 Professor:Luciana Boaventura Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais
  19. 19. •Processo de Fabricação: 19 19 Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos03/12/12 02:50 Professor:Luciana Boaventura Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais
  20. 20. Tipos de Processo de Fabricação: Moldagem por Centrifugação   Substrato Compósito  Compostos, "Prepregs" e "Preforms" (Preformados)  Moldagem por Compressão   Laminação Contínua Enrolamento ("Filament Winding")   Manual ("Hand Lay-Up")  Moldagem por Injeção   Pultrusão Reinforced Reaction Injection Molding (RRIM)  Resin Transfer Molding (RTM)  Moldagem à Pistola ("Spray-up") 20 20 Structural Reaction Injection Molding (SRIM) Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos03/12/12 02:50 Professor:Luciana Boaventura Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais
  21. 21. •Processo de Fabricação por Resin Transfer Molding (RTM) 21 21 Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos03/12/12 02:50 Professor:Luciana Boaventura Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais
  22. 22.  Fabricação de lâminas - sistema FIT ( Tecnologia de Intersecção de Fluido) 22 22 Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos03/12/12 02:50 Professor:Luciana Boaventura Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais
  23. 23. •Referências: •http://www2.uol.com.br/pagina20/01052005/sebrae20. htm  •http://www.aviacao.org/especiais/materiais- compositos/ •http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/notici a.php?artigo=carapaca-insetos-artificial-nova-classe- compositos •http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0104- 14282000000200003&script=sci_arttext •http://moodle.stoa.usp.br/file.php/1066/2011/pmt2200 aula1em2011MateriaisCompositos.pdf •http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAJvwAA/intro 23 23 ducao-a-compositos Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos03/12/12 02:50 Professor:Luciana Boaventura Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais

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