Obtenção e caracterização de tecido multicamadas tridirecional de fibra de aramida visando aplicação em blindagem balística

Abstract

RESUMO O uso de tecidos no processamento de materiais compósitos já é uma realidade, em função das atraentes propriedades mecânicas que esse tipo de reforço confere aos compósitos laminados e à maior facilidade de processamento. No entanto, os compósitos laminados são suscetíveis a falhas por delaminação entre as camadas. Nesse sentido, a utilização de reforços baseados em tecidos multicamadas tridirecionais (tecidos 3D), com filamentos em direções ortogonais, pode contribuir para um melhor desempenho do compósito, com a redução deste tipo de falha. Porém, o acesso a reforços 3D ainda é muito restrito ao nível mundial, devido à complexidade tecnológica envolvida no seu processamento. Nesse escopo, o presente trabalho visa contribuir com a área de processamento de compósitos com a obtenção de um tecido 3D de fibras de aramida, obtido por meio da produção e combinação de 6 camadas de tecido bidirecional, simultaneamente à amarração das referidas camadas por filamentos do urdume, processo esse realizado em uma única etapa. Para isto, um tear convencional foi adaptado e o tecido 3D produzido foi caracterizado por meio de ensaios típicos da área têxtil, como gramatura, densidade linear e espessura, análises por estereoscopia e resistências à tração e ao impacto por queda de dardo. Análises por estereoscopia revelaram detalhes das direções transversal e ortogonal do tecido, que juntamente com os ensaios da área têxtil comprovaram o sucesso da obtenção do tecido 3D, com características físicas condizentes com o arranjo pretendido. Comparativamente, os resultados de resistência à tração mostraram que o tecido 3D possui maior elongação que o tecido 2D comercial e os ensaios de impacto com 40 J mostraram que o tecido 3D resistiu sem perfurar e sem a delaminação das camadas, como vantagens em relação ao tecido 2D.

Influence of 2D and 3D Arrangements of Aramid Fibers on the Dart Drop Test of Epoxy Composites

“…The reinforcement with the 3D arrangement was processed by the authors, as detailed in previous work (Marlet and Rezende 2021). This process was performed in a single step, that is, the 2D fabric manufacture (Fig.…”