Reuso de retalhos de prepreg de fibra de carbono do ciclo de produção - viabilização do processo via prensagem e predição de propriedades mecânicas no plano

• Processo: 17/16160-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de dezembro de 2017 - 30 de setembro de 2020
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial
• Pesquisador responsável: Marcos Yutaka Shiino
• Beneficiário: Marcos Yutaka Shiino
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José dos Campos. São José dos Campos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Alexei Essiptchouk ; Cesar Augusto Damato ; Liliana Burakowski ; Maurício Vicente Donadon
• Assunto(s): Materiais compósitos Reciclagem Propriedades mecânicas Resíduos sólidos Fibra de carbono Reúso
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fibra de carbono | Pré-impregnado | Propriedades mecânicas | Reciclagem | Resíduos sólidos | reuso | Materiais Compósitos

Resumo

A indústria aeronáutica nacional tem pesquisado e introduzido materiais compósitos estruturais para ser mais competitiva com as empresas de outras regiões do mundo, além das pesquisas para viabilizá-lo na indústria automotiva. Os compósitos possuem alta resistência mecânica e baixa massa específica o que proporcionam melhor eficiência dos veículos de transporte. A tendência é um aumento no volume em materiais compósitos, especificamente em fibra de carbono e matriz epóxi, em substituição as ligas metálicas. Contudo essa evolução nas estruturas deve ser acompanhada de uma correta política de descarte desses materiais, que podem ser provenientes do processo de produção ou no final do ciclo de operação. Como esses materiais são insolúveis e infusíveis, seu descarte e sua reciclagem são dificultados. Para que o volume de material descartado diminua, durante o ciclo de produção, é necessário a implementação de estudos para viabilizar o uso de sobras, principalmente, da etapa de corte de prepregs. Para a viabilização é primeiramente necessária a adequação de um processo de fabricação competitivo, ou seja, de custo energético e operacional reduzidos. Para isso, será solicitado no projeto uma prensa com aquecimento visando a substituição da autoclave. Simultaneamente serão analisados a forma geométrica dos resíduos descartados, para assim dividi-los em quantidade por placa a serem processadas, com controle do número de defeitos (descontinuidades). Na etapa seguinte será analisada a resistência a tração e flexão em função das descontinuidades para, assim, determinar um limite de descontinuidades para aplicação desejada, com base também na análise da fratura. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

SHIINO, MARCOS YUTAKA; CIPO, THAIS CAROLINA GONCALVES; DONADON, MAURICIO VICENTE; ESSIPTCHOUK, ALEXEI. Waste size and lay up sequence strategy for reusing/recycling carbon fiber fabric in laminate composite: Mechanical property analysis. JOURNAL OF COMPOSITE MATERIALS, v. 55, n. 28, AUG 2021. (17/16160-8, 19/26312-5)

BUENO ALVES, HARLEI AUGUSTO; MONTICELI, FRANCISCO MACIEL; MARTINELLI LOBO, CAROLINA MACHADO; SHIINO, MARCOS YUTAKA. Stress Concentration in Open Hole Laminate Composites Under Bending: Potential Application in Dental Implant Prosthesis. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 25, n. 1, 2022. (17/16160-8)