Avaliação tribológica de compósitos reforçados por fibras de sisal e de vidro

Abstract

Este trabalho tem por objetivo avaliar o comportamento tribológico de compósitos reforçados com fibras de sisal, fibras de vidro e do compósito híbrido (sisal + vidro) em matriz de poliéster, para diferentes conteúdos de fibras, utilizando o ensaio de Pino-sobre-Disco. Os ensaios foram realizados no tribômetro do Laboratório de Tribologia (LATRIB) da UFRGS, utilizando parâmetros controlados de força, velocidade de rotação do disco e de tempo. O principal indicador de desempenho avaliado nos ensaios foi o desgaste volumétrico. O aumento de 20 para 40% no conteúdo de fibras dos compósitos levou a um maior desgaste no compósito híbrido, e a um menor desgaste nos compósitos com fibras de sisal e de vidro. Empregou-se microscopia ótica para análise da interação entre as fibras de sisal e de vidro no compósito híbrido. Algumas amostras de compósitos de fibras de sisal apresentaram excesso de desmoldante (cera de carnaúba) na superfície, oriundo do processo de fabricação, o que pode ter impedido o contato direto entre as fibras de sisal e a contraparte (disco), ocasionando um baixo desgaste nessas amostras. Os resultados indicaram o compósito de sisal, com 40% de fibras em volume, como o de menor desgaste volumétrico entre todas as classes ensaiadas nesse estudo e indicaram o compósito híbrido como uma boa opção para substituir o compósito reforçado apenas por fibras de vidro, em aplicações que demandem resistência ao desgaste.

This study aims to evaluate the tribological behavior of composites reinforced with sisal fibers, glass fibers and the hybrid composite (sisal + glass) in a polyester matrix, for different fiber contents, using the Pin-on-Disk test. The tests were performed in the tribometer of the Laboratório de Tribologia (Tribology Laboratory) of UFRGS, using controlled parameters of force, disk speed rotation and time. The main parameter evaluated in the tests was the volumetric wear. The increase from 20% to 40% in the fiber content of the composites led to greater wear on the hybrid composite, and lower wear on the composites with sisal fibers and glass fibers. Optical microscopy was used to analyze the interaction between sisal and glass fibers in the hybrid composite. Some samples of sisal fibers composites showed excess of release agent (carnauba wax) on the surface, from the manufacturing process, which may have prevented direct contact between the sisal fibers and the counterpart (disc), causing a low wear in these samples. The results presented the composite of sisal, with 40% fibers in volume, with the lowest volumetric wear among all the classes tested in this study, and indicated the hybrid composite as a good option to replace the composite reinforced only with glass fibers, in applications that require wear resistance.