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Title: Desenvolvimento e caracterização de compósitos hibridos reforçados a partir de mantas de fibra de vidro descartadas pela indústria eólica e fibras naturais
Other Titles: Development and characterization of hybrid composite reinforced from glass fiber discarded by wind industry and natural fibers
Authors: Lucena, Joseclebio da Fonseca
Keywords: Fibra de vidro;Energia eólica;Reutilização de resíduos;Tecido de juta;Compósitos híbridos;Retalhos
Issue Date: 31-Jul-2017
Citation: LUCENA, Joseclebio da Fonseca. Desenvolvimento e caracterização de compósitos hibridos reforçados a partir de mantas de fibra de vidro descartadas pela indústria eólica e fibras naturais. 2017. 69f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.
Portuguese Abstract: A utilização da energia eólica em larga escala já evidenciou seus benefícios com grandes projetos ao redor do mundo. Devido ao baixo nível tecnológico dos processos produtivos dos componentes de uma torre de produção deste tipo de energia, ocorre a geração de enormes quantidades de resíduos que podem causar impacto negativo ao meio ambiente. Um dos principais componentes para a concepção dos geradores eólicos são as pás, que são produzidas através da laminação de grandes moldes que contêm, entre outros componentes, a fibra de vidro na forma de nãotecidos, da qual 10 a 15% de retalhos é eliminado no momento do corte durante sua fabricação. Uma forma de se contornar o problema do descarte dos resíduos provenientes da produção das pás eólicas é a reutilização destes no desenvolvimento de compósitos. Os materiais compósitos, impulsionados pela indústria aeroespacial e militar, desenvolveram-se de forma bastante significativa nos últimos anos, proliferando em diversas áreas, devido as suas propriedades únicas, tais como: a elevada resistência mecânica, baixa densidade, excelente resistência térmica e à corrosão dentre outras. A fibra de Juta por apresentar um baixo custo, ser facilmente encontrada na região e apresentar bons resultados de resistência, foi utilizada em densidades diferentes para verificar sua influência, nas propriedades mecânicas do compósito hibrido. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver materiais compósitos híbridos (fibra natural + fibra de vidro) resinados com poliéster avaliando o comportamento dos compósitos reforçados com resíduos (retalhos) de manta de fibra de vidro oriundos da indústria eólica. Foram realizadas análises do percentual de reforço, resistência à tração e flexão, absorção de água e resistência à intempéries para verificar o desempenho dos compósitos desenvolvidos. Os resultados obtidos com os materiais compósitos reforçados com três camadas de vidro, quando submetidos a ensaios de tração, apresentaram valores 10 vezes superiores ao material sem reforço. Nos ensaios de flexão, quando comparados os mesmos as forças utilizadas foram entre 117 N, para materiais sem reforço, e 691 N para compósitos reforçados com três camadas de vidro, abrindo novas oportunidades para o desenvolvimento de materiais produzidos com substratos que são normalmente descartados para o meio ambiente.
Abstract: The use of wind energy on a large scale has already shown its benefits with major projects around the world. Due to the low technological level of the productive processes of the wind towers components, the generation of enormous amounts of waste occurs, which can cause negative impact to the environment. One of the main components for the design of wind generators are the blades. They are produced by laminating of large molds that contain, among other components, glass fiber in the form of nonwoven, of which 10% to 15% of flaps are eliminated at the time of cutting during manufacture. One way of avoiding the problem of discarding waste from the production of wind turbines is to reuse them in the development of composites. Composite materials, driven by the aerospace and military industries, have developed quite significantly in recent years, proliferating in several areas due to their unique properties, such as; High mechanical strength, low density, excellent thermal and corrosion resistance among others. The Jute fiber presented a low cost, easily found in the region and presented good resistance results, was used in different densities to verify its influence on the mechanical properties of the hybrid composite. The present work aims to develop hybrid composite materials (natural fiber + glass fiber) with polyester resins , evaluating the influence of the use of fiberglass residues from the wind industry. Density, count yarns, twist tests were used to characterize the reinforcement materials, as well as fiber content, tensile strength, flexural strength, water absorption and weathering analyzes for the performance of the composites developed. The results obtained with the reinforced composites with three layers of glass, when subjected to tensile tests, presented values 10 times higher than the material without reinforcement. In the flexural tests, when compared, the forces used were between 117 N for non-reinforced materials and 691 N for reinforced composites with three layers of glass, opening new opportunities for the development of materials produced with substrates that are normally discarded for the environment.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24839
Appears in Collections:PPGEM - Mestrado em Engenharia Mecânica

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