Avaliação do efeito da anodização em juntas soldadas de PEI/fibra de vidro e AA 2024- T3 pelo método oxi-combustível

Abstract

Compósitos poliméricos podem ser definidos como a combinação de dois ou mais materiais que sejam elementos de reforços unidos por uma matriz polimérica. Esta junção deve exibir uma proporção significativa das propriedades dos materiais. A liga de alumínio AA 2024-T3 é utilizada em vários segmentos estruturais das aeronaves. Esses componentes atuam expostos a condições ambientais bastante agressivas sofrendo processo de degradação e corrosão afetando diretamente seu desempenho, muitas vezes sendo necessária a realização de tratamentos superficiais para aumentar a sua resistência. Um dos interesses de estudos e de indústrias do setor aeronáutico é a possibilidade de união destes, para fins de reparo e formação de novas estruturas, neste sentido vem-se estudando diversos processos de união de materiais compósitos com destaque para a soldagem. Este trabalho tem como objetivo a execução de diferentes condições do processo de anodização, variando-se os parâmetros de potencial e tempo para a obtenção junta híbridas de liga AA 2024 com compósito PEI/fibra de vidro pelo método OFW (oxi-combustível), e a influência do processo de anodização nas suas propriedades, sendo caracterizadas por técnicas eletroquímicas, rugosidade, molhabilidade e medição da espessura de sua camada. Após o processo de soldagem as juntas foram submetidas a ensaio de Lap Shear para a verificação da sua resistência mecânica (MPa). Com os resultados do ensaio e por meio de planejamento (fatorial) 22 foi possível encontrar a melhor condição de anodização, sendo de 10V/20min, resultando numa resistência de 14 MPa. Posteriormente as amostras na melhor condição foram submetidas ao teste de condicionamento ambiental higrotérmica, em água do mar sintética, em diferentes temperaturas (30ºC e 60ºC), depois de imersas foram realizados ensaios de Lap Shear e ILSS para verificação de sua resistência ao processo de degradação/corrosão. As amostras na melhor condição apresentaram melhor resistência à corrosão e maior resistência mecânica, sendo esse aspecto comprovado por meio de microscopia óptica e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Quando imersas em solução salina foi verificado que as amostras imersas em maior temperatura tiveram uma diminuição em sua resistência em comparação com as amostras não imersas.

Polymeric composites can be defined as the combination of two or more materials that are reinforcing elements joined by a polymeric matrix. This junction must exhibit a significant proportion of the material properties. The AA 2024-T3 aluminum alloy is used in several structural segments of aircraft. These components act exposed to very aggressive environmental conditions, suffering degradation and corrosion processes directly affecting their performance, often requiring treatments surface to increase your resistance. One of the interests of studies and industries in the aeronautical sector is the possibility of joining these, for the purpose of repair and formation of new structures. This work aims to perform different conditions of the anodization process, varying the parameters of potential and time for obtaining hybrid AA 2024 alloy with PEI/fiberglass composite by the OFW method (oxy fuel), and the influence of the anodization process on its properties, being characterized by electrochemical techniques, roughness, wettability and measurement of the thickness of its layer. After the welding process, the joints were subjected to the Lap Shear test to verify their mechanical strength (MPa), with the results of the test and through planning (factorial) 22 it was possible to find the best anodizing condition, being 10V/20min, resulting in a resistance of 14 MPa. Subsequently, the samples in the best condition were subjected to a hygrothermal environmental conditioning test, being immersed in synthetic seawater at different temperatures (30ºC and 60ºC), after being immersed, Lap Shear and ILSS tests were performed to verify their resistance to the degradation/corrosion process. The samples in the best condition showed better corrosion resistance and greater mechanical resistance, and this aspect was proven by optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). When immersed in saline solution it was found that samples immersed at higher temperature had a decrease in their strength compared to non-immersed samples.