Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

tais como tungstênio. Excelentes resistência à oxidação a em alta temperatura e resistência ao
impacto são também mantidas. Projetos incorporando estes compósitos permitem maiores
temperaturas de operação e melhores eficiências para motores a turbina.
17.11 - COMPÓSITOS HÍBRIDOS
Um relativamente novo compósito reforçado com fibra é o híbrido, que é obtido usando
2 ou mais diferentes tipos de fibras numa única matriz; híbridos têm uma melhor combinação geral de
propriedades do que compósitos contendo apenas um único tipo de fibra. Uma variedade de
combinações de fibras e materiais de matriz é usada, mas no sistema mais comum, fibras tanto de
carbono quanto de vidro são incorporadas numa resina polimérica. As fibras de carbono são fortes
e relativamente rígidas e fornecem um reforço de baixa densidade; entretanto, elas são caras. Fibras
de vidro são baratas e lhes falta a rigidez do carbono. O híbrido vidro-carbono é mais forte e mais
tenaz, tem maior resistência ao impacto e pode ser produzido num custo menor do que qualquer um
dos plásticos todo reforçado com carbono ou todo reforçado com vidro.
Existem um número de maneiras nas quais das 2 diferentes fibras podem ser combinadas,
que no fim afetarão as propriedades globais. Por exemplo, as fibras podem ser todas elas
alinhadas e intimamente misturadas entre si; ou laminações podem ser construídas consistindo de
camadas, cada uma das quais consistindo de um único tipo de fibra, alternando uma com outra. Em
virtualmenrte todos os híbridos as propriedades são anisotrópicas.
Quando compósitos híbridos são tensionados em tração, falha é usualmente nãocatastrófica
(isto é, não ocorrem repentinamente). As fibras de carbono são as primeiras a falharem,
quando então a carga é transferida às fibras de vidro. Na falha das fibras de vidro, a fase matriz
devem suportar a carga aplicada. Falha eventual de compósito concorre com aquela da fase matriz.
Aplicações principais para compósitos híbridos são componentes estruturais de transporte
leve rodoviário, aquático e aéreo, equipamentos esportivos, e componentes ortopédicos leves.
17.12 - PROCESSAMENTO DE COMPÓSITOS REFORÇADOS COM FIBRA
Para fabricar plásticos reforçados com fibras contínuas que atendam especificações de
projeto, asfibras deveríam ser uniformemente distribuídas dentro da matriz plástica e em muitas
instâncias, todas orientadas em virtualmente a mesma direção. Nesta seção recentemente
desenvolvidas técnicas ("pultrusion, filament winding, and prepreg production processes") pelos
quais produtos úteis destes materiais são manufaturados serão discutidos.
"Pultrusion"
Pultrusion é usada para a fabricação de componentes tendo comprimentos contínuos e
uma forma com seção reta constante (isto é, hastes, tubos, feixes, etc.). Com esta técnica, ilustrada
esquematicamente na Figura 17.9, "rovings", ou "tows", 1 são primeiro impregnados com uma
resina termorrígida; estas são a seguir puxadas através de uma matriz de aço que preforma para a
desejada forma e também estabelece a razão resina/fibra. O material (preforma) passa a seguir