Análise digital de dano na furação de materiais compósitos laminados

 

Juan C. Campos Rubio¹*, Alexandre M. Abrão¹, Paulo E. Faria¹, J. Paulo Davim²

 

¹Universidade Federal de Minas Gerais, Departamento de Engenharia Mecânica, Av. Antônio Carlos, 6627 – Pampulha, Belo Horizonte MG, CEP: 31.270-901 Brasil. juan@ufmg.br

²Universidade de Aveiro, Departamento de Engenharia Mecânica, Campus Santiago, 3810-193 Aveiro, Portugal.

 

 

ABSTRACT: Fibre reinforced composites are widely recognized for their superior mechanical properties and advantages for applications in aerospace, defense and transportation sectors. In spite of the fact that, in general, composites are produced to near-net-shape, additional machining operations such as drilling are often required. Nevertheless, the cutting tool action during machining may damage the work material surfaces. Delamination is the principal damage observed after drilling composite materials. The delamination factor has been used by several investigators to characterize the level damage the drill entrance and exit side of the machined composite material. More frequently, this factor is determined as the ratio of the maximum diameter in the damage zone to the nominal diameter. The aim of this work is to propose a methodology based on digital analysis of the damage in order to assess delamination.

Keywords: Composite laminates, Delamination factor, Digital analysis, Drilling.

 

RESUMO: Compósitos reforçados com fibras apresentam diversas propriedades que permitem sua utilização em aplicações estruturais, particularmente nas indústrias automotiva e aeroespacial, entre outras. Embora sejam fabricados com dimensões e forma próximas das finais, operações como as de furação são freqüentemente necessárias com o objetivo de criar pontos de fixação. Estas operações de usinagem provocam danos tanto na entrada como na saída do furo, sendo a delaminação o mais característico destes danos. Diversos autores têm utilizado o fator de delaminação como parâmetro para caraterização do nível de dano induzido na furação de compósitos, no entanto, na maioria dos casos este fator considera a relação entre o diâmetro máximo do dano e o diâmetro nominal do furo. Este trabalho apresenta uma metodologia da análise de imagens digitais para determinação do fator de delaminação e propõe um novo parâmetro que permita uma melhor caracterização do dano ocorrido.

Palavras chave: Compósitos laminados, Fator de delaminação, Analise digital, Furação.

 

 

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