Compósitos

Curso: Engenharia AmbientalCurso: Engenharia Ambiental

Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiaisDisciplina: Ciência e tecnologia dos materiaisTema : Materiais CompósitosTema : Materiais CompósitosProfessor:Luciana BoaventuraProfessor:Luciana Boaventura

1111

18/04/2318/04/23 03:2603:26

Materiais CompósitosMateriais Compósitos

Isabella Galdino Ricarte CarlosIsabella Galdino Ricarte Carlos

Graduanda em Engenharia Graduanda em Engenharia AmbientalAmbiental

Newton PaivaNewton Paiva

20122012



2222

18/04/2318/04/23 03:2603:26


Material “composto” ou “compósito” é Material “composto” ou “compósito” é aquele que é resultado da combinação aquele que é resultado da combinação de dois ou mais materiais distintos em de dois ou mais materiais distintos em suas propriedades físicas. suas propriedades físicas.

O objetivo desse tipo dessa combinação O objetivo desse tipo dessa combinação heterogênea é obtenção das heterogênea é obtenção das características de seus componentes, características de seus componentes, para que apresente melhor desempenho para que apresente melhor desempenho estrutural em condições específicas de estrutural em condições específicas de uso.uso.



3333

Estrutura:Estrutura:Os materiais que podem compor um material Os materiais que podem compor um material compósito podem ser classificados em dois compósito podem ser classificados em dois tipos: matriz e reforço:tipos: matriz e reforço:O O material matrizmaterial matriz é o que confere estrutura ao é o que confere estrutura ao material compósito, preenchendo os espaços material compósito, preenchendo os espaços vazios que ficam entre os materiais reforços e vazios que ficam entre os materiais reforços e mantendo-os em suas posições relativas.mantendo-os em suas posições relativas.Os Os materiais reforçosmateriais reforços , também chamados de , também chamados de fase dispersa, são os que realçam propriedades fase dispersa, são os que realçam propriedades mecânicas, electromagnéticas ou químicas do mecânicas, electromagnéticas ou químicas do material compósito como um todo.material compósito como um todo.

18/04/2318/04/23 03:2603:26



4444

Pode ainda surgir uma sinergia entre Pode ainda surgir uma sinergia entre material matriz e materiais reforços que material matriz e materiais reforços que resulte, no material compósito final, em resulte, no material compósito final, em propriedades não existentes nos materiais propriedades não existentes nos materiais originaisoriginais

18/04/2318/04/23 03:2603:26



5555

18/04/2318/04/23 03:2603:26



6666

18/04/2318/04/23 03:2603:26

(a) Fibras Unidirecionais contínuas.

(b) Fibras descontínua, orientadas aleatoriamente.

(c) Fibras unidirecionais tecidas em orientação ortogonal.



7777

Exemplos:Exemplos:Alguns exemplos são metais e polímero, Alguns exemplos são metais e polímero, metais e cerâmicas ou polímeros e metais e cerâmicas ou polímeros e cerâmicas.cerâmicas.Exemplos de Materiais Reforço:Exemplos de Materiais Reforço:Fibras Orgânicas (nylon, poliéster)Fibras Orgânicas (nylon, poliéster)Fibra de vidroFibra de vidroFibra de carbonoFibra de carbonoFibra de titânioFibra de titânioFibra de BoroFibra de BoroFibras CerâmicasFibras CerâmicasFibras de Carbeto de SilícioFibras de Carbeto de SilícioFibras de AluminaFibras de AluminaFibras de QuartzoFibras de QuartzoFibras MetálicasFibras Metálicas18/04/2318/04/23 03:2603:26



8888

Fibra de AramidaFibra de AramidaMadeira(serradura)Madeira(serradura)GrafiteGrafiteFibra de BasaltoFibra de Basalto

Exemplos de Materiais Matriz:Exemplos de Materiais Matriz:Matriz PoliméricaMatriz PoliméricaMatriz MetálicaMatriz MetálicaMatriz CerâmicaMatriz Cerâmica

18/04/2318/04/23 03:2603:26



9999

Características:Características:As propriedades dos compósitos são uma função das As propriedades dos compósitos são uma função das propriedades das fases constituintes, suas relativas propriedades das fases constituintes, suas relativas porções, e a geometria da "fase dispersa" (que porções, e a geometria da "fase dispersa" (que compreende o formato de suas partículas, seu tamanho, compreende o formato de suas partículas, seu tamanho, distribuição e orientação).distribuição e orientação).Resistência química e a intempéries;Resistência química e a intempéries;Flexibilidade arquitetônica;Flexibilidade arquitetônica;Durabilidade;Durabilidade;Feitos sob medida;Feitos sob medida;Aumento da rigidez e resistência mecânica;Aumento da rigidez e resistência mecânica;Melhores respostas a fadiga sob cargas cíclicas;Melhores respostas a fadiga sob cargas cíclicas;Diminuição do peso;Diminuição do peso;Fácil manutenção;Fácil manutenção;

18/04/2318/04/23 03:2603:26



10101010

Classificação:Classificação:

Compósitos FibrososCompósitos FibrososCompósitos LaminadosCompósitos LaminadosCompósitos ParticuladosCompósitos Particulados

18/04/2318/04/23 03:2603:26



11111111

•Utilidade dos compósitosUtilidade dos compósitos•Por se tratar de um material com propriedades Por se tratar de um material com propriedades mecânicas maiores que de seus constituintes, tais mecânicas maiores que de seus constituintes, tais como o aumento da rigidez, resistência, diminuição do como o aumento da rigidez, resistência, diminuição do peso, e a facilidade de confecção, a utilização dos peso, e a facilidade de confecção, a utilização dos compósitos está sendo cada vez maior.compósitos está sendo cada vez maior.

•Indústria aeroespacial, na produção de pás da Indústria aeroespacial, na produção de pás da hélice principal, hélice traseira, árvore de transmissão, hélice principal, hélice traseira, árvore de transmissão, fuselagem dos helicópteros e aeronaves, estrutura de fuselagem dos helicópteros e aeronaves, estrutura de foguetes e também nos painéis solares de satélites.foguetes e também nos painéis solares de satélites.

18/04/2318/04/23 03:2603:26



12121212

Utilidades dos compósitos:Utilidades dos compósitos:

18/04/2318/04/23 03:2603:26

Figura 2 – Helicóptero (carbono)

Figura 1 - Aeronave (carbono)



13131313


Utilidades dos compósitos:Utilidades dos compósitos:

Figura 4 – Foguete ( carbono)Figura 4 – Foguete ( carbono)Figura 3 – Satélite (carbono)



14141414


Utilidades dos compósitos:Utilidades dos compósitos: No setor automobilístico , vem sendo usado na produção No setor automobilístico , vem sendo usado na produção

de para-choques, teto, fabricação de capôs, colunas de de para-choques, teto, fabricação de capôs, colunas de direção, árvores de transmissão, molas laminadas, direção, árvores de transmissão, molas laminadas, e painéis.e painéis.

Figura 3 - Automóveis (carbono)Figura 3 - Automóveis (carbono)



15151515


Utilidades dos compósitos:Utilidades dos compósitos: O setor esportivo também utiliza na fabricação de tacos de O setor esportivo também utiliza na fabricação de tacos de

golfe, raquetes de tênis, pranchas de surf, varas de pescar, golfe, raquetes de tênis, pranchas de surf, varas de pescar, e barcos a vela.e barcos a vela.

Figura 4 – Barco a vela Figura 5 – Raquete de tênisFigura 4 – Barco a vela Figura 5 – Raquete de tênis



16161616


Utilidades dos compósitos:Utilidades dos compósitos: Indústria bélica , com a produção de armamentos e em Indústria bélica , com a produção de armamentos e em

proteção balística , onde são fabricados capacetes, proteção balística , onde são fabricados capacetes, coletes de blindagem, e blindagem para carros de coletes de blindagem, e blindagem para carros de combates (carbono) . combates (carbono) .

Indústrias químicas e petrolíferas utilizam os Indústrias químicas e petrolíferas utilizam os compósitos na fabricação de estruturas tubulares compósitos na fabricação de estruturas tubulares cilíndricas , para o transporte de fluidos a altas cilíndricas , para o transporte de fluidos a altas temperaturas e pressões.temperaturas e pressões.

Na medicina , vem sendo usado na confecção de Na medicina , vem sendo usado na confecção de próteses ortopédicas externas e internas (carbono).próteses ortopédicas externas e internas (carbono).



17171717

•Curiosidades:Curiosidades:•Compósitos, ao contrário do que se Compósitos, ao contrário do que se imagina, não são de origem recente. imagina, não são de origem recente. •Na antiguidade, tijolos para a construção Na antiguidade, tijolos para a construção civil eram fabricados de barro e capim seco, civil eram fabricados de barro e capim seco, formando um compósito. formando um compósito. •A partir da década de 1939 é que os A partir da década de 1939 é que os compósitos fibrosos artificiais passaram a compósitos fibrosos artificiais passaram a ser produzidos comercialmente.ser produzidos comercialmente.•O fim da Guerra Fria, no final da década de O fim da Guerra Fria, no final da década de 80, trouxe uma redução na pesquisa e 80, trouxe uma redução na pesquisa e desenvolvimento de materiais compósitos desenvolvimento de materiais compósitos para a área militar. para a área militar.

18/04/2318/04/23 03:2603:26



18181818

•Curiosidades:Curiosidades:•O corpo humano é um compósitos.O corpo humano é um compósitos.•Atualmente na bioengenharia os Atualmente na bioengenharia os compósitos são usados na fabricação de compósitos são usados na fabricação de próteses internas e externas.próteses internas e externas.•O Curauá, uma planta da Amazônia, O Curauá, uma planta da Amazônia, conhecido pelo fato do seu uso ter sido conhecido pelo fato do seu uso ter sido empregado de forma artesanal, atualmente empregado de forma artesanal, atualmente vem sendo usado em alternativa a fibra vem sendo usado em alternativa a fibra automobilística, pela pressão que a automobilística, pela pressão que a indústria automobilística sofre para indústria automobilística sofre para produzir um carro biodegradável. As fibras produzir um carro biodegradável. As fibras são mais macias, leves e resistentes.são mais macias, leves e resistentes.

18/04/2318/04/23 03:2603:26



19191919

•Processo de Fabricação:Processo de Fabricação:

18/04/2318/04/23 03:2603:26



20202020

Tipos de Processo de Fabricação:Tipos de Processo de Fabricação:Moldagem por Centrifugação Moldagem por Centrifugação Substrato Compósito Substrato Compósito Compostos, "Prepregs" e "Preforms" (Preformados) Compostos, "Prepregs" e "Preforms" (Preformados) Moldagem por Compressão Moldagem por Compressão Laminação ContínuaLaminação ContínuaEnrolamento ("Filament Winding") Enrolamento ("Filament Winding") Manual ("Hand Lay-Up") Manual ("Hand Lay-Up") Moldagem por Injeção Moldagem por Injeção PultrusãoPultrusãoReinforced Reaction Injection Molding (RRIM) Reinforced Reaction Injection Molding (RRIM) Resin Transfer Molding (RTM) Resin Transfer Molding (RTM) Moldagem à Pistola ("Spray-up")Moldagem à Pistola ("Spray-up")Structural Reaction Injection Molding (SRIM)Structural Reaction Injection Molding (SRIM)

18/04/2318/04/23 03:2603:26



21212121

•Processo de Fabricação por Processo de Fabricação por Resin Resin Transfer Molding (RTM)Transfer Molding (RTM)

18/04/2318/04/23 03:2603:26



22222222

18/04/2318/04/23 03:2603:26

Fabricação de lâminas - sistema FIT ( Tecnologia de Intersecção de Fluido)



23232323

•Referências:Referências:•http://www2.uol.com.br/pagina20/01052005/http://www2.uol.com.br/pagina20/01052005/sebrae20.htm sebrae20.htm •http://www.aviacao.org/especiais/materiais-http://www.aviacao.org/especiais/materiais-compositos/compositos/•http://www.inovacaotecnologica.com.br/http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=carapaca-insetos-noticias/noticia.php?artigo=carapaca-insetos-artificial-nova-classe-compositosartificial-nova-classe-compositos•http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0104-http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0104-14282000000200003&script=sci_arttext14282000000200003&script=sci_arttext•http://moodle.stoa.usp.br/file.php/1066/2011/http://moodle.stoa.usp.br/file.php/1066/2011/pmt2200aula1em2011MateriaisCompositos.pdfpmt2200aula1em2011MateriaisCompositos.pdf•http://www.ebah.com.br/content/http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAJvwAA/introducao-a-compositosABAAAAJvwAA/introducao-a-compositos

18/04/2318/04/23 03:2603:26

Compósitos

Education

Transcript of Compósitos