Investigação experimental sobre o comportamento mecânico de multifilamentos de polietileno de alto módulo após sofrerem carregamentos dinâmicos
Autor: Eduarda da Silva Belloni (Currículo Lattes)
Resumo
Os cabos sintéticos tem sido utilizados como alternativa para a substituição de cabos de aço, devido ao seu baixo peso específico e excelentes características mecânicas. São essenciais na ancoragem offshore de plataformas de petróleo em águas profundas, pois nessas profundidades o peso dos cabos e correntes de aço excederiam as forças suportadas pela estrutura da plataforma. Além disso, estão sendo utilizados em inúmeras aplicações, como nos campos robóticos como músculos artificiais devido à alta flexibilidade, alpinismo, resgate em incêndio, elevação de cargas, fechamento do esterno após cirurgia médica e endoscópios ativos. Essas aplicações, geralmente são caracterizadas pela presença de esforços dinâmicos. Com isso, o presente trabalho teve como objetivo, investigar experimentalmente o comportamento mecânico de multifilamentos de polietileno de alto módulo de três fabricantes diferentes, após sofrerem carregamentos de impacto, fadiga e interação entre eles. Parâmetros como força, deformação, energia absorvida após carregamento de impacto foram verificadas. Além disso, foi analisado a influência de um carregamento de impacto na vida em fadiga dos materiais. Por fim, análises térmicas (DSC e TGA) e análises químicas (FTIR, DRX e EDS) foram feitas com o objetivo de comparar os materiais. Observou-se que o comportamento mecânico e térmico dos três materiais diferem. Além de que, existe uma redução da vida em fadiga dependendo do carregamento de impacto, pois há degradação de alguns filamentos, fazendo com que o material perca resistência. Por fim, conclui-se que as propriedades como resistência à tração não devem ser utilizadas como única referência para dimensionamento em projetos quando se trata de materiais poliméricos, visto que os materiais possuem resistência a tração semelhante, porém nos outros testes apresentaram discrepância nos resultados.