Study of the processing of composite materials with impermeable inserts embedded by RTM.

Os materiais compósitos são sinônimos de boas propriedades mecânicas associadas a baixo peso estrutural com vasta aplicação na área da engenharia. A partir dos avanços tecnológicos e da necessidade de desenvolvimento de novos materiais, torná-los multifuncionais surge como interesse imediato. O método mais simples para conferir multifuncionalidade a um compósito é através da introdução de inserts nos compósitos antes de sua fabricação, conferindo-os as mais variadas características, sendo importante entender as consequências geradas a partir do uso dos inserts no processamento das placas. O estudo experimental do escoamento de resina através da pré-forma e os efeitos recorrentes devido à adição dos inserts impermeáveis aos compósitos durante o processo de Moldagem por Transferência de Resina (RTM) são os objetivos deste trabalho. Neste trabalho, foram utilizados reforço de tecido de fi bra de vidro e matriz de resina poliéster na composição de placas de material compósito com dimensões de 250x250x14 mm3 com 1 e 9 inserts impermeáveis de polietileno com dimensões de 50x50x4 mm3, processadas pelos métodos de RTM Light e VARTM para futura aplicação estrutural e/ou balística. Como esperado, a introdução de inserts na pré-forma causou distúrbio no escoamento da resina durante os processamentos, sendo evidenciadas regiões superficiais em algumas das placas, acima dos inserts, onde as fibras não foram molhadas. Ao fim dos processamentos foram observadas variações nas espessura das placas, sendo esta uma consequência da compactação das fibras devido à presença dos inserts. Também foi identi cada a movimentação dos inserts quando os pontos de entrada e saída foram posicionados em planos diferentes no molde. Tal movimentação foi evitada a partir da fixação dos inserts em uma tela antes do processamento. Com o corte das placas, regiões ricas em resina próximas às laterais dos inserts foram observadas, sendo esta uma consequência do mecanismo de afastamento das fibras devido à presença dos inserts. Assim, 4 zonas foram identificadas nos compósitos com inserts impermeáveis embebidos. Por fim,nos ensaios de flexão em 3 pontos, falhas de delaminação por cisalhamento tipo II foram identificadas nos corpos de prova.Composite materials are synonymous with good mechanical properties associated with low structural weight and have a great variety of applications in the engineering area. Taking into account technological advances and the necessity to develop new materials, make them multifunctional appears as immediate interest. The simplest method to confer multifunctionality to a composite is through the introduction of inserts into the composites, giving them the most varied characteristics. It is important to understand how these inserts will a ect the fabrication process and the structural characterization of the material. The experimental analysis of the ow through the preform and the effects due to the addition of the impermeable inserts to the composite during the process of Resin Transfer Molding (RTM) are the objectives of this work. In this work, reinforcement of glass ber fabric and polyester resin matrix was used in the composition of 250x250x14 mm3 composite materials sheets with 1 and 9 polyethylene impermeable inserts with dimensions of 50x50x4 mm3, processed by the RTM Light and VARTM methods for future structural and/or ballistic application. As expected, introduction of inserts into the preform caused disturbances in resinow during processing, with surface regions in some of the plates above the inserts where the bers were not wetted. At the end of the processing, variations in the thickness of the plates were observed, being this a consequence of the bercompaction due to the presence of the inserts. The movement of the inserts was also identi ed when the resininlet and outlet were positioned on di erent planes in the mold. the inserts movimentation was prevented from attaching the inserts to a mesh before the processing.With the cutting of the plates, resin-rich regions close to the sides of the inserts were observed, which is a consequence of the mechanism of ber spacing due to the presence of the inserts. Thus, 4 zones were identi ed in the composites with embedded impermeable inserts. Finally, in the 3-point bending tests, delamination failures for shear mode II were identi ed in the specimens