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Erosão em compósitos à base de fibras de vidro/kevlar e resina epóxi de uso aeronáutico/ Erosion on composite materials based on glass and kevlar fibers/epoxy resin used in the aeronautical industry

Silva, Rogério A.; Rezende, Mirabel C.
2003-01-01

Resumo em português Este trabalho tem como objetivo principal o estudo e a análise da eficiência de dois diferentes tipos de recobrimentos usados na proteção contra o processo de desgaste por erosão em substratos fabricados em materiais compósitos poliméricos de uso aeronáutico, dando ênfase às peças fabricadas em fibras de vidro / kevlar impregnadas com resina epóxi. Revestimentos protetores baseados em um determinado tipo de tinta de poliuretano e um filme incolor de poliuretan (mais) o foram utilizados para a avaliação da resistência à erosão, quando submetidos ao jateamento com microesferas de vidro. Para a realização dos ensaios de erosão foi projetado e construído um dispositivo específico para esse fim. Nos ensaios alguns fatores foram considerados, tais como: a natureza física das partículas abrasivas de microesferas de vidro, a distância, a velocidade e o ângulo de ataque das partículas durante o processo de jateamento. Os corpos-de-prova foram analisados quanto à sua variação de massa. Foram, também, utilizadas técnicas metalográficas na preparação de corpos-de-prova que foram analisados por microscopias óptica e eletrônica de varredura, assistida pela técnica de EDS, caracterizando o processo de erosão. Os resultados mostraram que os corpos-de-prova de compósitos poliméricos revestidos somente com a tinta de poliuretano apresentaram baixa resistência no ensaio de erosão. Entretanto, esta tinta quando protegida pelo filme incolor de poliuretano teve sua resistência à erosão aumentada na ordem de 5 vezes, aumentando, conseqüentemente, a vida útil do componente aeronáutico em sua aplicação final. Devido à facilidade de aplicação do filme de poliuretano no componente a ser protegido, os resultados deste estudo já estão sendo utilizados pelos fabricantes de aeronaves e operadores. Resumo em inglês The main goal of the present work is to evaluate the efficiency of two different coatings used as protection against the erosion wear process of glass/kevlar fibers/epoxy resin substrates, on aircraft structures. Coatings based on polyurethane paint and a colorless polyurethane film had their resistance against erosion evaluated, when subjected to blasting of glass beads. Some factors, such as the physical nature of the glass bead abrasive, the distance from the glass bea (mais) d source to the target, the particles speed and attack angle were considered during the blasting operation. A special apparatus was developed for the erosion tests. The protection against erosion was evaluated by weight loss of the specimens. Optical microscopy and scanning electron microscopy assisted by EDS technique were also used to characterize the erosion process. The results showed that the polyurethane paint presents low erosion resistance. However, the efficiency of this paint was increased nearly 5 times when coated with a colorless polyurethane film, increasing consequently the service life of the aircraft component. Considering the easy application of the polyurethane film onto the aircraft components, and based upon the results obtained this film is currently being used by manufacturers and operators of aircrafts.

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