Caracterização da junta soldada por resistência elétrica em compósitos PEI/fibra de vidro.

Abstract

Devido ao grande avanço tecnológico conquistado pelas indústrias, os compósitos poliméricos vêm se destacando principalmente na indústria aeroespacial, com a finalidade de se obter materiais com baixa massa específica associada á elevada resistência mecânica e rigidez. Geralmente quando em serviço, os compósitos poliméricos estão expostos a vários fatores que podem fazer com que haja sua degradação, seja por tensões ou ataques ambientais externos, tais como radiação, fogo, descargas elétricas, presença de umidade, os quais são os responsáveis da perda de suas propriedades mecânicas. Com isso, dentre as matrizes poliméricas de ultima geração, o compósito PEI (poli-éter-imida) se destaca como matriz de impregnação, devido suas excelentes propriedades químicas ás soluções salinas, a ácidos, bases; por trabalhar em elevadas temperaturas e obter valores elevados nas propriedades mecânicas, elétrica e térmica, atendendo assim a requisitos exigidos no setor aeronáutico. A fibra de vidro por sua vez, dentre as existentes, se destaca pelo seu alto desempenho, pelas suas excepcionais propriedades mecânicas e características como, por exemplo, estabilidade ao ar, á luz, ao calor, a umidade, alta resistência a tração, menor custo e principalmente por serem inertes a ambientes corrosivos. Mediante a isso, o principal objetivo deste estudo é analisar o comportamento de resistência á corrosão de juntas poliméricas do PEI/Fibra de Vidro, através da imersão em ácido fluorídrico (HF) das amostras antes e depois da soldagem por resistência elétrica, essa que por sua vez, por ser um processo rápido, limpo, se destaca entre as técnicas convencionais de soldagem. O presente trabalho realizou a imersão das amostras, a caracterização das juntas soldadas e não soldadas pela técnica de microscopia óptica e a realização do ensaio Lap Shear. As amostras do compósito estudado ficaram imersas por um período de 15 dias em meio ácido antes da soldagem e demonstraram degradação no polímero e nas fibras durante este período. As amostras soldadas e imersas por 1 dia em meio ácido também demonstraram resultados de degradação e adicionalmente, no ensaio de Lap Shear atingiu o valor de 5,77 MPa. Entretanto, apresentaram em algumas amostras valores satisfatórios com melhor resultado de 13,35 MPa, sendo que este resultado foi da amostra soldada e submetida em meio ácido, onde a junta soldada não apresentou nenhum tipo de degradação.

Due to the great technological advancement achieved by the industries, the polymer composites have been highlighting mainly in the aerospace industry, in order to obtain materials with low specific mass associated with high mechanical resistance and rigidity. Generally when in service, the polymer composites are exposed to several factors that can cause their degradation, either by external environmental stresses or attacks, such as radiation, fire, electric shocks, presence of humidity, which are responsible for the loss of its mechanical properties. The PEI (Polyetherimide) composite stands out as a impregnation matrix, due to its excellent chemical properties in saline solutions, acids and bases; for working at high temperatures and obtaining high values in the mechanical, electrical and thermal properties, thus meeting the requirements required in the aeronautical sector. The fiberglass in turn, among the existing ones, stands out for its high performance, for its exceptional mechanical properties and characteristics such as stability to air, light, heat, moisture, high tensile strength, lower cost and mainly because they are inert to corrosive environments. Therefore, the main objective of this study is to analyze the corrosion resistance behavior of PEI / Glass Fiber polymer joints by immersion in hydrofluoric acid (HF) of samples before and after electrical resistance welding, which in turn, being a fast, clean process, stands out among conventional welding techniques. The present work carried out the immersion of the samples, the characterization of the joints welded and not soldered by the technique of optical microscopy and the accomplishment of the Lap Shear test. Samples of the composite studied were immersed for a period of 15 days in acid media prior to welding and demonstrated degradation in the polymer and fibers during this period. Samples soldered and immersed for 1 day in acid medium also showed degradation results and additionally, in the Lap Shear test the value reached 5.77 MPa. However, they presented satisfactory values in some samples with a better result of 13.35 MPa, and this result was of the sample welded and submitted to an acidic environment, where the welded joint did not present any type of degradation.