Inspeção termográfica de danos por impacto em laminados de matriz polimérica reforçados por fibras de carbono

Abstract

Resumo: Laminados compósitos com matrizes poliméricas, respectivamente termorrígida e termoplástica, fortalecidas com fibras contínuas de carbono foram submetidos a impacto único transversal com diferentes níveis de energia. Os danos impingidos aos materiais estruturais foram avaliados por termografia ativa infravermelha na modalidade transmissão. Em geral, os termogramas do laminado termoplástico apresentaram indicações mais claras e bem definidas dos danos causados por impacto, se comparados aos do compósito termorrígido. O aquecimento convectivo das amostras por fluxo controlado de ar quente se mostrou mais eficaz que o realizado por irradiação, empregando-se lâmpada de filamento. Observouse também que tempos mais longos de aquecimento favoreceram a visualização dos danos. O posicionamento da face impactada do espécime, relativamente à câmera infravermelha e à fonte de calor, não afetou a qualidade dos termogramas no caso do laminado termorrígido, enquanto que influenciou significativamente os termogramas do compósito termoplástico. Os resultados permitiram concluir que a termografia infravermelha é um método de ensaio não-destrutivo simples, robusto e confiável para a detecção de danos por impacto tão leve quanto 5 J em laminados compósitos poliméricos reforçados com fibras de carbono. Palavras-chave: Danos por impacto, laminados compósitos poliméricos, termografia infravermelha. Thermographic Inspection of Impact Damage in Carbon Fiber-Reinforcing Polymer Matrix LaminatesAbstract: Continuous carbon fiber reinforced thermoset and thermoplastic composite laminates were exposed to single transversal impact with different energy levels. The damages impinged to the structural materials were evaluated by active infrared thermography in the transmission mode. In general, the thermoplastic laminate thermograms showed clearer damage indications than those from the thermosetting composite. The convective heating of the samples by controlled hot air flow was more efficient than via irradiation using a filament lamp. It was also observed that longer heating times improved the damage visualization. The positioning of the specimen's impacted face regarding the infrared camera and the heating source did not affect the thermo-imaging of thermosetting specimens, whereas it substantially influenced the thermograms of thermoplastic laminates. The results obtained allow concluding that infrared thermography is a simple, robust and trustworthy methodology for detecting impact damages as slight as 5 J in carbon fiber composite laminates.

Temperatura superficial de materiais utilizados para cobertura individual de bezerreiros

“…Uma das possibilidades para a determinação de propriedades térmicas de materiais é a termografia por infravermelho, classificada como ensaio não invasivo que pode ser utilizado para determinar a temperatura superficial de objetos (Altoé & Oliveira Filho, 2012). O ensaio consiste na utilização de câmeras apropriadas sensíveis à radiação infravermelha (0,7 a 1000 µm) que é emitida pela superfície alvo e convertida em sinais elétricos criando imagens térmicas da variação da temperatura do objeto de interesse (Barreira & Freitas, 2007;Tarpani et al, 2009). Fiorelli et al (2012), avaliaram a eficiência térmica por meio de termografia infravermelha, da cobertura de bezerreiros individuais expostos ao sol e à sombra, cobertos com telhas de fibrocimento pintadas de branco, sem pintura e com malha de sombreamento posicionado internamente aos bezerreiros; os resultados mostraram variações significativas na temperatura de superfície das coberturas e nos índices de conforto térmico, entre os tratamentos expostos ao sol e à sombra, para todos os horários avaliados sendo que o uso de imagens térmicas se mostrou eficiente para melhor compreensão dos processos de transferência de energia da cobertura para o interior das instalações.…”

Estratégia de manutenção preditiva no departamento gráfico de uma empresa do ramo fumageiro

“…Com isto, é possível avaliar o estado de um equipamento sem seu desligamento (SANTOS e PEREIRA, 2010), pois anomalias observadas nas condições térmicas são sinais que antecipam possíveis problemas em equipamentos (TSANG, 1995). A termografia infravermelha (TIV) se baseia no mapeamento térmico de um componente para a localização de suas regiões danificadas ou defeituosas ou ainda submetidas a esforços ou atritos excessivos (TARPANI et al, 2009). Em equipamentos elétricos, falhas em redes de transmissão, distribuição, subestações e centros de carga podem ser prevenidas com o auxílio da termografia (MIRSHAWKA, 1991).…”

Utilização da termografia infravermelha para detecção de focos de umidade em paredes internas de edificações

“…Contudo, só é possível trabalhar com termografia se houver diferenças de temperatura. As imagens térmicas obtidas, termogramas, podem ser analisadas qualitativamente, por meio da visualização da heterogeneidade da temperatura na superfície do objeto estudado, ou quantitativamente, sendo necessário, nesse caso, considerar parâmetros ambientais no termógrafo (BARREIRA, 2004;TARPANI et al, 2009;AMARANTE;PONTES;MICHALOSKI, 2016;OLIVEIRA, 2013).…”