Estudo dos parâmetros para soldagem do compósito PEI- Fibra de carbono pelo rocesso Oxigás.

Abstract

Atualmente um dos principais interesses do setor industrial é o estudo das propriedades dos materiais formados por diversas substâncias diferentes, pois acredita-se que com a mistura destes pode-se obter propriedades mecânicas desejadas para determinadas aplicações. Os compósitos são exatamente isso, materiais dissimilares que juntos podem obter um produto de maior qualidade. Os compósitos são formados por fibras unidas entre si, agindo como uma espécie de cola, chamadas de matriz. A matriz é responsável por receber o esforço e transferir para as fibras. As fibras são unidas pela matriz, que por sua vez protege a fibra e as separa. dentre elas se encontram as fibras de carbono. As fibras de carbono vêm sendo amplamente utilizadas na fabricação de compósitos poliméricos, com grande aplicabilidade na indústria aeronáutica e aeroespacial. Dentre as matrizes termoplásticas destacam-se poli (éter-imida) (PEI), além de apresentar boas propriedades mecânicas possui baixo custo e é de fácil manuseio. Porém, um dos principais desafios é a união destes materiais através da soldagem, pois devido a altas temperaturas pode vir à degradação do material, mediante deste o principal objetivo deste trabalho é o estudo e adequação dos parâmetros de soldagem pelo processo Oxigás para Pei/ fibra de carbono e a caracterização desta junta por microscopia. O processo Oxigás é realizado através da queima de acetileno e oxigênio através de maçarico nas proporções corretas, neste processo é possível obter três tipos diferentes de chamas: neutra, oxidante e carburante. No presente trabalho foi realizado o processo de soldagem com a chama neutra cuja sua temperatura pode chegar até a 3100°C. Para o procedimento deste trabalho foram avaliadas as variáveis de tempo e distância do bico do maçarico a peça, definindo se então distância mínima e máxima do bico a peça e tempo mínimo e máximo de soldagem, através do ensaio de Lap shear foi medida sua resistência mecânica, cujo seu melhor resultado foi de 18,23 MPa, realizada uma solda de 60s com 40mm de distância do bico do maçarico a peça. Apesar de bons resultados encontrados no desenvolvimento do processo de soldagem do compósito Pei-Fibra de carbono pelo processo Oxigás para as amostras utilizadas, seria necessária uma maior amostragem devido a aplicação em componentes aeronáuticos.

Currently one of the main interests of the industrial sector is the study of the properties of materials formed by several different substances, because it is believed that with the blend thereof obtain desired mechanical properties for certain applications. Composites are just that, dissimilar materials that together can get a higher quality product. The composites are formed by fibers joined together, called matrix, acting as a kind of glue, among which are the carbon fibers. Carbon fibers have been widely used in the manufacture of polymer composites, with great applicability in the aeronautical and aerospace industries. Among the thermoplastic matrices are poly (ether-imide) (PEI), besides having good mechanical properties, is low cost and easy to handle. However, one of the main challenges is the union of these materials through welding, because due to high temperatures can lead to degradation of the material, through this the main objective of this work is the study and adaptation of the welding parameters by the oxygen process for PEI-CARBON FIBER and the characterization of this joint by microscopy. The oxygen process is accomplished by burning acetylene and oxygen through torch in correct proportions, in this process it is possible to obtain three different types of flames: neutral, oxidant and fuel. In the present work the welding process was carried out with the neutral flame whose temperature can reach up to 3100 ° C. For the procedure of this work were evaluated the variables of time and distance of the nozzle of torch to piece, defining if then minimum and maximum nozzle distance the piece and minimum and maximum welding time, through the Lap shear test was measured its mechanical strength, whose best result was of 18,23 MPa, realized a weld of 60s with 40mm of the nozzle of the blowpipe the piece. Although good results were found in the development of the welding process of the Pei-Fiber carbon composite by the Oxigás process for the samples used, a greater sampling would be necessary due to the application in aeronautical components.