Proposta de técnica de ensaio não destrutivo para determinação do índice de vazios em compósitos

Abstract

A produção de embarcação de recreio de fibra no Brasil vem crescendo muito e o principal fator para esse aumento é a utilização de compósitos que proporcionam melhores propriedades mecânicas e redução do peso. Existem diversos tipos de matrizes e de reforços que formam o compósito de maneira a garantir resistência ao laminado. É dever do engenheiro ter o conhecimento adequado de cada componente para que, os combinando, suportem os esforços exigidos. Há inúmeras maneiras dos compósitos apresentarem falhas/danos internos desde a má produção até a utilização inadequada. Com o desenvolvimento em tecnologia, foi possível criar métodos de análise que não comprometem a integridade da peça, conhecidos como ensaios não destrutíveis (END). Estes END buscam por diversos tipos de falhas/danos internos como porosidade, delaminação, quebra da fibra, rachadura da matriz, entre outros, que comprometam a utilização da peça. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma técnica preliminar de END para analisar a porosidade em placas planas de fibra de vidro. A técnica consiste em um scanner que utiliza luz branca de alta intensidade que é transmitida através do corpo de prova que gera uma imagem digitalizada, seguido de um pré-tratamento de imagem via software ImageJ que a transforma em preto e branco. Um código de programação em Python foi desenvolvido para identificar, a partir da imagem tratada, a porcentagem volumétrica de possível porosidade (PVPP) na placa laminada e quantificar a mesma. Realizou-se a verificação da técnica de duas maneiras, a primeira, utilizou-se uma placa plana de fibra de vidro fabricada em laboratório pelo processo de laminação manual e se comparou o resultado com o obtido na literatura. Na segunda, foi checado a capacidade do código desenvolvido de analisar amostras de imagens de outros métodos de ensaios e comparado seus resultados. Todo o desenvolvimento da técnica está disposto no texto e no final são levantadas as vantagens e desvantagens da proposta, assim como sugestões de melhorias. Como resultado, conclui-se que mesmo sendo um desenvolvimento preliminar de um END, a técnica possui potencial de identificação de poros e de calcular o PVPP. Há algumas limitações que precisam ser desenvolvidas como o tamanho do corpo de prova, o pré-tratamento de imagem e a incapacidade de diferenciar entre falha/dano e sujeira superficial.