trabalho ciencias dos materiais

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Classificação DOS POLÍMEROS E TÉCNICA DE FABRICAÇÃO
POLÍMEROS NATURAIS
 
POLÍMEROS SINTÉTICOS
Macromoléculas constituídas de unidades repetitivas, ligadas através de ligações covalentes.
CONCEITO
 Moléculas são eletricamente neutras  com ligações secundárias.
Exemplos de fontes de monômeros para obtenção de alguns polímeros sintéticos
Moléculas de hidrocarbonetos
 Muito polímeros são orgânicos e formados por moléculas de hidrocarbonetos; 
 Cada átomo de C tem 4 e que podem estabelecer ligações atômicas com átomos vizinhos e cada H tem 1 e na mesma condição.
ligações saturadas
metano
etano
propano
ligações insaturadas
etileno
acetileno
Peso Molecular
O  peso  molecular  final  de  um  polímero  depende  do crescimento de suas cadeias poliméricas; 
 O  peso  molecular  médio  de  um  polímero  pode  ser obtido pelo cálculo do número ou do peso das moléculas. 
 Uma  maneira  alternativa  para  expressar  o  tamanho médio  da  cadeia  de  um  polímero  é  pelo  grau  de polimerização:
Nº de moléculas
Peso das moléculas
 Peso molecular do mero
Mn = peso molecular médio pelo número de moléculas; Mi = peso molecular médio da faixa de tamanhos; xi = fração do número total das cadeias que se encontram dentro da faixa de tamanhos correspondentes
Mp = peso molecular médio pelo peso; wi = fração em peso das moléculas dentro do mesmo intervalo de tamanhos
Classificação dos polímeros 
Termoplásticos: são polímeros que podem ser repetidamente  processados  sob  aquecimento. Possuem  cadeias  lineares  e  ramificadas,  com forças de interação relativamente fracas. Ex: polietileno, PVC, poli(metacrilato de metila)
Termofixos: não podem ser amolecidos com o aquecimento,  mantendo-se  permanentemente rígidos com o aumento da temperatura. Cadeias com alta densidade de ligações cruzadas. Ex: Resinas epóxi, resinas de poliésteres.
Elastômeros: São conhecidos como borrachas, apresentam  grande  elasticidade,  voltando  a forma anterior após estiramento. São elásticos porque  possuem  pequena  quantidade  de ligações cruzadas. Ex: borracha natural, polibutadieno, silicone.
Materiais Compósitos 
Tecnologias modernas exigem materiais com combinações incomuns de propriedades que não podem ser atendidas pelos materiais convencionais isoladamente.
Ex: materiais com baixa densidade mas fortes e rígidos, resistentes á abrasão e ao impacto e que não corroam
MATERIAL COMPÓSITO
Material multifásico, obtido da combinação de materiais diferentes.
MATERIAIS compósitos 
Fase Matriz
Fase Dispersa
Matriz + Dispersa = Material com novas propriedades
		
Matriz + Dispersa = Material com novas propriedades
Propriedades dependem da “geometria” da fase dispersa:
a) Concentração
b) Tamanho
c) Forma
d) Distribuição
e) Orientação
Bicicleta de fibra de carbono trançado pesa apenas 5 kg
cOmpósitos - MATRIZ
Constituída por metais, polímero ou cerâmicos
Matem a fase dispersa unida.
Transmite e distribui a força externa aplicada para a fase dispersa.
Classificação dos compósitos
Compósitos com partículas
Em geral a fase particulada é mais dura e mais rígida que a matriz.
A matriz transfere parte da tensão aplicada ás partículas que suportam uma tração de carga
compósitos COM FIBRAS
Em geral deseja-se nesses materiais alta resistência, tenacidade e rigidez em relação ao seu peso.
Exemplo de fibras:
De vidro
De carbono
De aramida
COMPÓSITOS ESTRUTURAIS - LAMINADOS
Folhas ou painéis bidimensionais são cimentados umas as outras invertendo a direção do alinhamento da fibras de cada placa
EX : Esqui moderno
COMPÓSITOS ESTRUTURAIS - sanduíche
Duas folhas externas mais resistentes separadas por uma 
 camada de material menos denso.
Recheio interno:
Polímeros com espuma. colmeias.
EX: Asas e fuselagem de aeronaves telhados, pisos, paredes.
Técnicas de fabricação
Alguns dos métodos mais comuns de fabricação de compósitos são: 
laminação manual e automática (hand lay-up e automatized lay-up), spray up,
enrolamento filamentar (filament winding), 
pultrusão.
modelagem por transferência de resina (resin transfer molding),
laminação manual
Na laminação manual ou hand lay-up deve-se cortar o material de reforço do tamanho adequado e colocar as fibras dispostas como tecidos ou mantas. As peças cortadas são molhadas e impregnadas no material da matriz e são colocadas sobre a superfície de um molde aberto que é coberta com um gel-coat. 
enrolamento filamentar
A técnica conhecida como enrolamento filamentar ou filament winding consiste no enrolamento de fibras contínuas impregnadas de resina em torno de um cilindro, mandril ou do perfil que se deseja. Assim, após a remoção do molde (cilindro), tem-se como resultado uma forma oca. As aplicações mais comuns para essas técnicas são as fabricações de tubulação, tubos, vasos de pressão, tanques, entre outras.
pultrusão 
A pultrusão é um processo de laminação contínuo utilizado principalmente para produção de longos perfis lineares de seção transversal constante. Na pultrusão as fibras contínuas são impregnadas pela matriz, em seguida, moldados e curados por um molde pré-aquecido ou um conjunto de fieiras. Uma vez curado, o material é cortado. Algumas das aplicações típicas dessa técnica é a fabricação de tubulação, tubos, escada e degraus, entre outros. 
transferência de resina 
Nesse processo de fabricação, um conjunto de metades de molde são carregados com o material de reforço e, em seguida, fechados em conjunto. A resina é então injetada sob pressão na cavidade do molde fechado contendo a manta de fibras. O molde preenchido de resina é curado e após essa etapa as metades do molde são separadas e a peça é removida para corte ou acabamento final.