Obtenção e caracterização de tecido multicamadas tridirecional de fibra de aramida visando aplicação em blindagem balística

Abstract

O uso de tecidos no processamento de materiais compósitos já é uma realidade, em função das atraentes propriedades mecânicas que esse tipo de reforço confere aos compósitos laminados e à maior facilidade de processamento. No entanto, os compósitos laminados são suscetíveis a falhas por delaminação entre as camadas. Nesse sentido, a utilização de reforços baseados em tecidos multicamadas tridirecionais (tecidos 3D), com filamentos em direções ortogonais, pode contribuir para um melhor desempenho do compósito, com a redução deste tipo de falha. Porém, o acesso a reforços 3D ainda é muito restrito ao nível mundial, devido à complexidade tecnológica envolvida no seu processamento. Nesse escopo, o presente trabalho visa contribuir com a área de processamento de compósitos com a obtenção de um tecido 3D de fibras de aramida, obtido por meio da produção e combinação de 6 camadas de tecido bidirecional, simultaneamente à amarração das referidas camadas por filamentos do urdume, processo esse realizado em uma única etapa. Para isto, um tear convencional foi adaptado e o tecido 3D produzido foi caracterizado por meio de ensaios típicos da área têxtil, como gramatura, densidade linear e espessura, análises por estereoscopia e resistências à tração e ao impacto por queda de dardo. Análises por estereoscopia revelaram detalhes das direções transversal e ortogonal do tecido, que juntamente com os ensaios da área têxtil comprovaram o sucesso da obtenção do tecido 3D, com características físicas condizentes com o arranjo pretendido. Comparativamente, os resultados de resistência à tração mostraram que o tecido 3D possui maior elongação que o tecido 2D comercial e os ensaios de impacto com 40 J mostraram que o tecido 3D resistiu sem perfurar e sem a delaminação das camadas, como vantagens em relação ao tecido 2D.

Palavras-chave: Reforço tridirecional. Tecido 3D.  Fibras de aramida. Tecido multicamadas tridirecional.