Ciencias dos materiais

31

3. MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 Materiais

Foram preparados compósitos, reforçados por preformas confeccionadas com fio

de fibra natural embebidos em matriz termorrígida.

3.1.1 Reforço

Como reforço utilizou-se a fibra de juta em forma de fio com filamento retorcido

em cinco cabos com especificação 10 Lb, sem nenhum tratamento químico. Fornecida

pela Companhia Têxtil de Castanhal, com diâmetro médio de 0,85mm, como pode ser

visto na figura 3.1.

Figura 3.1: Rolo de fio de fibra de juta com filamento torcido.

32

3.1.2 Matriz

Foi utilizada uma resina à base de diglicidil éter de bisfenol A (DGBA), de nome

comercial Araldite F, produzida pela Ciba-Geigy, uma resina epóxi líquida não

modificada, de média viscosidade e sem solvente; curada por Trietileno Tetramina

(TETA), de nome comercial XR 1951, produzido pelo mesmo fabricante da resina, um

agente de cura líquido de coloração amarela. A tabela 4 apresenta as principais

características destes constituintes da matriz.

Tabela 4: Propriedades dos constituintes da matriz Resina Agente de cura Aspecto 1 Líquido âmbar amarelo Líquido claro amarelo Peso específico a 25ºC 1 1,15-1,2 g/cm3 0,97 g/cm3 Viscosidade a 25º C 9.000-13.000 Mpa.s ≤30 Mpa.s Teor reativo Epóxi 538 Equiv.g-1 Amina 1400-1458 mgKOH/g

3.2 Métodos

A metodologia experimental obedeceu as seguintes etapas: (1) Confecção das

preformas; (2) Elaboração dos compósitos e (3) Caracterização mecânica de acordo

com o fluxograma.

33

(1)

(2)

(3)

FLUXOGRAMA

Confecção dos tecidos

Preforma bidirecional Preforma unidirecional Preforma tridirecional

Elaboração dos corpos de prova

Compósito unidirecional Compósito bidirecional Compósito tridirecional

Ensaio de Impacto por Queda de Dardo

Ensaio de Impacto Charpy

Ensaio de Flexão 3 pontos

Observação fratográfica

Elaboração dos teares

Caracterização do fio

34

3.2.1 Confecção das Preformas

3.2.1.1 Caracterização do fio Para dimensionarmos o tear utilizado na confecção dos tecidos, foi necessário

estudar as dimensões do fio de juta comercial. Através de um Analisador de Imagens

da marca Leica Q550IW./QWIN, ver figura 3.2.

Figura 3.2: Microscópio marca Leica Q550IW./QWIN.

3.2.1.2 Elaboração dos Teares

Foram desenvolvidos dois teares em madeira “Angelim Pedra”, um tear planar e

um tear espacial. Baseados na arte de tecer indígena.

35

3.2.1.2.1 Tear planar

Elaborado para confecção de tecidos por entrelaçamento, com auxílio de uma

agulha de costura em aço inox de 6cm de comprimento. O tear plano foi confeccionado

com dimensões 15 cm x 15cm de comprimento e largura, contendo um gabarito para

orientar as posições da trama e urdume. Essas orientações são dispostas com

espaçamentos iguais a 1mm, conforme ilustrado na figura 3.3.

Figura 3.3: Perspectiva tear planar.

______________________________________________________________________ Urdume: é formado por um conjunto de fios tensos, paralelos e colocados previamente no sentido do comprimento do tear.

Trama: é o segundo conjunto de fios, passados no sentido transversal do tear com auxilio de uma agulha ( também denominada navete). A trama é passada entre os fios da urdidura, por uma abertura denominada cala.

Urdume

Trama

Espaçamentos de 1mm

36

3.2.1.2.2 Tear espacial

Elaborado para confecção de preformas, constituído de: (1) uma régua fixa em

forma de L com 17cm por 17 cm; (2) duas réguas móveis com 17cm de comprimento;

(3) pinos em aço com 4mm de diâmetro; para movimentação das réguas móveis foram

usados (4) quatro parafuso em latão de 5”x16”, (5) mola e (6) porca sextavada

confeccionada em latão, ver figura 3.4.

Figura 3.4: Tear elaborado para desenvolver a preforma 3D.

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

37

3.2.1.3 Confecção dos tecidos

Os fios foram orientados no eixo cartesiano (X) com auxílio do tear espacial, em

duas direções cartesianas (X,Y), com o tear planar e em três direções cartesianas

(X,Y,Z)