Estudo de Caso Fratura Parabrisa Avião

7/25/2019 Estudo de Caso Fratura Parabrisa Avio

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UNIVERSIDADE SALVADOR - UNIFACS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURACURSO DE ENGENHARIA MECNICA

ESTUDO DE CASO:

FRATURA PARABRISA DE UMA AERONAVE

MATERIAIS CERMICOS

ALBERTO SAMPAIO BRITO

RAUL ROSA DE OLIVEIRA PACHECO

PATRIKS DIOGO GUIMARAES

SALVADOR

2013


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ANLISE DO PRODUTO

O para-brisa da aeronave em analise um vidro de segurana, ou mais

especificamente um sanduche laminado de vidros curvos,composto de duas

ou mais placas vtreas unidas por uma camada intermediaria de polivinil butinal

(PVB).

A produo do vidro laminado consiste em:

1: Preparar as chapas de vidro (cortadas, lavadas e secas). Para obteno de

um vidro curvo, este deve passar por um processo de conformao ou

moldagem;

2: Montar a estrutura sanduche de placas de vidro juntamente com a camada

de polivinil butinal em um local com condies ambientais adequadas comomostrado na Figura 1;

3: Transportar a estrutura para uma estufa que proporciona uma primeira

aderncia entre o vidro e o polivinil butinal e posteriormente submeter o

material a uma etapa de remoo de ar residual que ficou entre as chapas de

vidro (compresso do laminado);

4: O conjunto vidro-butiral submetido a presses em torno de 10 a 15 atm e

a temperaturas maiores que 100C. a partir desta etapa que as laminas devidro e do polivinil butiral ento firmemente unidas, constituindo assim o vidro

laminado.

Figura 1. Montagem Estrutura Sanduche. Fonte: Barros, 2010.

Alm de proporcionar uma boa resistncia ao impacto, este laminado de

vidros possui propriedades especiais como atenuao acstica, proteo de

raios solares, conforto trmico e entre outras propriedades extremamente

fundamentais para sua aplicao.


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As camadas plsticas de polivinil butinal (PVB) so de extrema

importncia, pois em caso de fratura do vidro, os fragmentos de vidro ficaro

presos ao PVB evitando assim possveis acidentes e ferimentos a pessoas

dentro da aeronave.

SITUAO PROBLEMA

Devido a uma coliso (impacto) gerada por um corpo estranho na

superfcie metlica que engloba o vidro do para-brisa da aeronave ocorreu

fratura da placa vtrea interna do vidro em uma determinada regio, como

mostrado na figura abaixo:

Figura 2. Para-brisa Aeronave. Fonte Prpria.

HIPTESES

1. Na etapa de fixao do vidro laminado na estrutura metlica, possvel

que o torque aplicado nos parafusos foram superiores que o suportado pela a

placa vtrea. Podendo-se observar a propagao das trincas em direo das

mesmas.


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2. Pode-se observar que existe um nico ponto de propagao das trincas,

local onde possivelmente pode ter recebido algum choque mecnico durante o

transporte, durante a fixao ou durante o uso da aeronave.

3. Os sensores de aquecimento, elementos fundamentais para aumentar a

resistncia mecnica do vidro, podem ter apresentado defeitos no momento de

impacto.

4. A regio perifrica do para-brisa disposta de uma borracha entre a

estrutura metlica e o vidro, para uma melhor vedao e maior acomodao. O

ressecamento desta borracha aumenta a rigidez, podendo causar uma maior

presso sob o vidro, acima do suportado.

PARECER TCNICO

Para produo de um vidro laminado de extrema importncia o

controle da presso, temperatura e umidade do local onde ser realizado o

processo de laminao. Qualquer procedimento ou condies ambientais

inadequadas durante o processo de laminao prejudicar a aderncia

apropriada ente o vidro e a camada de polivinil butinal (PVB), proporcionando

assim a formao de defeitos nesta camada plstica intermediaria.

Podemos citar como defeitos na camada de aderncia do vidro laminado

a presena de bolhas (incluses gasosas), impurezas e a formao de rugas,

encolhimentos ou estrias nesta camada de modo a proporcionar uma regio

concentradora de tenso no vidro laminado, afetando assim a resistnciamecnica do material. importante citar que defeitos como bolhas e

imperfeies so recorrentes no apenas na camada de PVB, mas tambm na

prpria camada vtrea.

Ao analisar a fratura da placa vtrea interna do para-brisa da aeronave

provocada no momento em que ocorreu um impacto, como mostrado

anteriormente na Figura 2, pode-se contatar que:

- A energia de impacto na regio metlica foi transferida para o vidro gerandouma flexo e expanso da placa vtrea externa que consequentemente gerou


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um esforo de trao na placa vtrea interna, devido curvatura do vidro

laminado.

- Havia existncia de bolhas na regio onde se observou a fratura devido a

falhas geradas no processo de produo do vidro laminado. A regio da fratura

pode ser explicada pela presena os defeitos pontuais no material atuarem

como uma regio concentradora de tenso.

- Outro fator que proporcionou a fratura na placa vtrea interna ao invs da

placa vtrea externa devido ao vidro possuir grade resistncia compresso,

porm pouca resistncia trao. Isso pode ser explicado devido aos poros,

bolhas ou incluses gasosas serem defeitos que se tornam amplificados

quando submetidos a esforos de trao e atenuados quando submetidos a

esforos de compresso.

Portanto, podemos concluir como causas para a fratura do vidro: a

geometria do material (curvatura) e os defeitos de fabricao do material

(bolhas), provocando respectivamente esforo de trao no material com o

impacto externo e formao de uma regio concentradora de tenso onde foi

observado a propagao das trincas.


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REFERNCIAS

BARROS, Carolina. Apostila de Vidros Materiais de Construes -

Edificaes. Out. 2010.

Disponvel em:

Acesso em 01 jun. 2013

AVID. Laminados: unio faz a fora.

Disponvel em:


GUARDIAN SUNGUARD. Vidros de controle solar e eficincia energtica

Manual Tcnico.

Disponvel em:


GLASSEC VIRACON. Glassec Vidros de Segurana Ltda. Produtos Vidro

Laminado.

Disponvel em:


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