A norma europeia “EN 2563 Aerospace series - Plásticos reforçados com fibra de carbono - Laminados unidirecionais - Determinação da resistência ao cisalhamento interlaminar aparente” descreve um método para determinar a resistência ao cisalhamento interlaminar aparente de plásticos reforçados com fibra de carbono na forma de laminados unidirecionais por meio de testes de flexão.
Este método foi desenvolvido para amostras cujo comprimento é paralelo à direção da fibra. O método também é aplicável a plásticos reforçados com fibra de carbono na forma de tecidos. No caso de laminados de camadas cruzadas constituídos por camadas orientadas em direções diferentes, os resultados obtidos com a fórmula fornecida nesta norma só podem ser usados para comparar laminados com a mesma estratificação.
Para os propósitos desta norma, a resistência ao cisalhamento interlaminar aparente refere-se à tensão de cisalhamento máxima calculada na metade da espessura da amostra no momento da fratura inicial.
Este método envolve essencialmente a determinação da resistência à delaminação sob forças de cisalhamento paralelas às camadas laminadas. Para essa determinação, um corpo de prova retangular é submetido a um ensaio de flexão em dois suportes. A carga é aplicada no centro do corpo de prova por meio de uma ponta de carga localizada entre os suportes. Este ensaio fornece informações sobre a qualidade da ligação resina-fibra.
As amostras para testes são retiradas de painéis preparados de acordo com a norma EN 2655.
O condicionamento é realizado de acordo com as seguintes condições:
Durante o ensaio, a largura é medida com precisão de 0,01 mm no centro da amostra. A altura é determinada pelo cálculo da média aritmética de três medições de espessura realizadas no centro da amostra ao longo da largura, com precisão de 0,01 mm. A distância entre os suportes é medida com precisão de 0,1 mm.
Para testes de qualificação e em caso de disputa, a distância entre os suportes deve ser ajustada de acordo com a fórmula fornecida na norma:
Para testes realizados em temperaturas diferentes da ambiente, o tempo entre o condicionamento e o início do teste deve atender às seguintes condições:
O corpo de prova é colocado no dispositivo de ensaio, garantindo que seu eixo esteja perpendicular aos suportes. O corpo de prova é carregado uniformemente. A carga é registrada em função do tempo ou do deslocamento da ponta de carga. A carga na fratura é registrada.
Se uma amostra fraturar em cisalhamento aproximadamente ao longo do eixo neutro da fibra, a resistência ao cisalhamento interlaminar é calculada usando a fórmula fornecida nesta norma. Se uma amostra fraturar em flexão ou deformação plástica, o resultado obtido usando a fórmula fornecida nesta norma não é a verdadeira tensão de cisalhamento na fratura. Este resultado só pode ser usado para comparação com resultados de uma série de ensaios sobre o mesmo assunto.
A norma EN 2563 é uma norma europeia que especifica o método para determinar a resistência ao cisalhamento interlaminar aparente de compósitos plásticos reforçados com fibras usando o método de feixe curto.
Esta norma fornece um procedimento de teste padrão para:
A resistência ao cisalhamento interlaminar representa a capacidade de um material de resistir ao cisalhamento entre camadas (lâminas). Ela é particularmente crítica em materiais em camadas, como compósitos de fibra de carbono ou fibra de vidro, onde a delaminação pode ser um modo de falha significativo.
Esta norma é considerada necessária pelas seguintes razões:
Plásticos reforçados com fibra de carbono são materiais compósitos feitos de uma matriz polimérica, geralmente epóxi, reforçada com fibras de carbono. As fibras de carbono proporcionam resistência e rigidez excepcionais, enquanto a matriz polimérica une as fibras e distribui as cargas. Essa combinação resulta em um material leve, resistente e durável, tornando-o ideal para aplicações de alto desempenho.
As principais propriedades dos plásticos reforçados com fibra de carbono são:
Laminados unidirecionais são materiais compósitos nos quais todas as fibras de reforço estão alinhadas em uma única direção dentro de uma matriz, tipicamente um polímero como o epóxi. Esse alinhamento confere ao laminado alta resistência e rigidez ao longo da direção da fibra, mas propriedades muito inferiores perpendicularmente a ela. São utilizados em aplicações como aeroespacial, automotiva ou artigos esportivos, onde é necessária uma resistência direcional específica, como vigas ou componentes estruturais. As fibras, tipicamente de carbono ou vidro, são incorporadas à matriz para mantê-las unidas e transferir cargas.
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