Influência das configurações de empilhamento na caracterização mecânica de compósitos de poliéster reforçados com fibras de juta

Influence of stacking configurations on the mechanical characterization of polyester composites reinforced with jute fibers

RESUMO

Compósitos poliméricos reforçados com fibras naturais destacam-se como alternativas promissoras aos materiais convencionais em aplicações estruturais, devido à boa relação resistência/peso, menor impacto ambiental e viabilidade econômica. Esta pesquisa avaliou a influência da orientação de fibras de juta nas propriedades mecânicas de compósitos com matriz de resina poliéster tereftálica. Foram analisadas quatro configurações de empilhamento: [0°/0°/0°], [0°/45°/0°], [0°/90°/0°] e [0°/tecido/0°]. As placas foram fabricadas por laminação manual, e corpos de prova extraídos para ensaios de tração. Avaliaram-se aspectos como força máxima, deslocamento na força máxima, limite de resistência e módulo de elasticidade. Foram selecionados tabs de compósito de fibra de vidro para garantir a correta aplicação da carga nos ensaios de tração. A orientação das fibras influenciou diretamente a resistência mecânica. A configuração [0°/0°/0°] obteve o melhor desempenho, com resistência à tração de 69,00 MPa, seguida de [0°/tecido/0°] (52,42 MPa), [0°/45°/0°] (47,17 MPa) e [0°/90°/0°] (42,31 MPa). A análise fractográfica evidenciou falhas por delaminação e propagação de trincas, mais intensas nas configurações com menor alinhamento das fibras à direção da carga. Logo, inferiu-se que o alinhamento das fibras com a direção do esforço aplicado maximiza a resistência mecânica e pode ser critério fundamental em projetos estruturais que utilizem materiais compósitos.

Palavras-chave
Compósitos naturais; Hand lay-up; Resistência mecânica; Fraturas superficiais