AVALIAÇÃO DE COMPÓSITOS SANDUÍCHE COM FIBRAS VEGETAIS E HONEYCOMB FEITOS EM UMA IMPRESSORA 3D

Abstract

Na sociedade moderna, os compósitos de polímero são amplamente utilizados devido à sua alta relação resistência/peso, entre outras propriedades. Nos últimos tempos, devido a questões ambientais e custos mais altos, a maioria dos setores industriais e de engenharia está tentando reduzir o uso de fibras sintéticas usando fibras naturais ou fibras lignocelulósicas. Novos materiais compostos usando materiais renováveis e manufatura aditiva permitem um melhor desenvolvimento de materiais de alto desempenho para vários setores. O objetivo do trabalho foi determinar o comportamento de um compósito sanduíche totalmente biodegradável usando folhas de fibras de sisal em uma matriz de poliuretano de óleo de mamona e favo de mel de PLA usando uma impressora 3D (Fused Deposition Modeling FDM). Em primeiro lugar, foi realizado um estudo para determinar o melhor tratamento alcalino para as fibras de sisal com as quais as folhas de compósito sanduíche foram feitas, com o objetivo de determinar o melhor tratamento que produz maior adesão da fibra à resina e, portanto, melhor esforço de tração. Para isso, foram feitas várias placas de compósito de matriz de resina de poliuretano com óleo de mamona usando a mesma quantidade de fibra em todas as placas (10%w), das quais foram cortados os corpos de prova para os testes de tração em uma máquina de corte a LASER com dimensões de acordo com a Norma para esse teste. Após a realização dos testes de tração, o melhor tratamento alcalino foi determinado como sendo uma concentração de 10% de hidróxido de sódio e 4 horas de imersão da fibra em dissolução. Para verificar a eficácia do tratamento, as fibras também foram observadas por SEM e DRX.

Posteriormente, foram confeccionadas chapas do compósito sanduíche de resina poliuretana de mamona e fibras de sisal tratadas com dissolução de NaOH a 10% e 4 horas de imersão das fibras, determinado anteriormente também com 10% de w de fibras, e também foram confeccionados os núcleos dos compósitos sanduíche com estrutura de favo de mel de PLA e, para realizar uma comparação, também foram confeccionados com PETG. Os testes de flexão demonstraram que os compósitos sanduíche tiveram melhor desempenho com PETG. Em todos os testes, o PETG foi mais resistente, geralmente de 21% a 32% mais resistente que o PLA. Mas as resistências específicas são semelhantes, com os compostos de PLA tendo uma densidade de núcleo 13,8% menor do que os núcleos de PETG. Os resultados obtidos no trabalho coincidem com os resultados publicados anteriormente por outros autores.

DOI: https://doi.org/10.56238/sevened2025.019-024