Dano na furação de placas carbono/epóxido

Resumo

A produção de peças estruturais em materiais compósitos, nomeadamente os de matriz epóxida reforçada com fibras de carbono, tem-se tornado cada vez mais importante face à combinação das suas características específicas, como a elevada rigidez e o baixo peso. Embora por um lado o custo destes materiais
tenha vindo a tornar-se numa barreira cada vez menor para a sua utilização, a necessidade de operações de acabamento, incluindo a furação, aumenta o custo final das peças dificultando a sua utilização. De facto, as dificuldades e os danos associados à operação de furação, e consequentes rejeições por falta de qualidade, podem acarretar um custo final considerável. Tais dificuldades resultam da natureza não-homogénea dos compósitos, podendo resultar na ocorrência de diversos tipos de dano, sendo os mais frequentes a delaminação, o arrancamento das fibras e os danos devidos ao sobreaquecimento da matriz. Neste trabalho são apresentados os resultados de um estudo comparativo de furação de placas carbono/epóxido, variando o diâmetro e a
geometria da ferramenta e utilizando uma velocidade de corte constante e dois avanços distintos. Durante a furação foi efectuada uma medição das forças axiais para posterior comparação com a avaliação da extensão do dano. A análise de dano baseou-se na realização de ensaios não-destrutivos às placas furadas, por radiografia digital com recurso a líquidos contrastantes. Para medição da extensão do dano recorreu-se a técnicas de processamento e análise de imagem. Adicionalmente, os valores resultantes da aplicação de critérios de quantificação da extensão do dano foram comparados com os resultados do ensaio mecânico de esmagamento, Bearing test ASTM D5961M–08. Os resultados experimentais obtidos permitem confirmar e quantificar a importância de uma selecção adequada das ferramentas e parâmetros de corte na minimização do dano causado pela execução de furos em laminados carbono/epóxido