Termografia aplicada na detecção de defeitos em compósitos de fibra de carbono e resina epóxi

Abstract

Este trabalho consiste em um estudo sobre a viabilidade no uso da termografia infravermelha na detecção de defeitos internos em materiais compósitos, especificamente, fibra de carbono. Defeitos podem ocorrer durante a fabricação ou a operação de componentes a base de fibra de carbono defeitos que muitas vezes são internos ou invisíveis a olho nu e podem causar uma falha catastrófica do componente. Por isso, um método de detecção de defeitos é de extrema importância. Para este estudo foram confeccionadas três amostras de fibra de carbono, duas contendo defeitos internos do tipo vazio, criados por um espaço vazio entre as camadas de fibra, e uma amostra de controle sem defeito. Posteriormente essas amostras foram analisadas usando termografia infravermelha. As amostras foram aquecidas em um banho de água quente, e então fotografadas por uma câmera infravermelha, nas temperaturas de 50ºC, 40ºC e 30ºC, para que o defeito pudesse ser encontrado a partir da imagem infravermelha. No geral os resultados fo- ram condizentes com a teoria, sendo possível encontrar o defeito de no mínimo 30mm mesmo com a amostra a 30ºC, o que represente uma variação de menos de 5ºC para com a temperatura ambiente.

This work consists on a study about the viability of the usage of infrared thermography on the detection of internal defects on composite materials, specially, carbon fiber. Defects can occur during the fabrication prosses or during the operation of carbon fiber components this defects usually are in the interior or invisible at naked eye and can cause a catastrophic failure of the component. Because of that, a defect detection method is so important. For this work, tree car- bon fiber samples containing a defect were made, two containing defects created by a void in the middle of the carbon fiber layers, and a control sample without defect. Later this samples were analyzed using infrared thermography. The samples were heated using a hot water bath, and then photographed using an infrared camera, at 50ºC, 40ºC and 30ºC, that way the infrared image could be used to find the defect. In general, the results were in line with the theory, being possible to find at minimum a 30mm defect even with the sample at 30ºC, which represents less than 5ºC of difference with the ambient temperature.