No dia 12 de novembro de 2014, alunos do Centro Universitário da FEI, Faculdade SENAI, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) e Instituto Mauá de Tecnologia participaram do I Desafio Acadêmico Internacional de Composites, promovido pela SAMPE – Sociedade para o Avanço de Materiais e Engenharia de Processos.

Os alunos prepararam vigas em material compósito que foram submetidas a um ensaio de flexão de três pontos. O desafio consistia em atingir a carga de projeto especificada para cada categoria, com menos de 1 polegada (25,4mm) de deflexão, atentando-se a critérios dimensionais estabelecidos e peso dos protótipos.

Centro Universitário da FEI
O corpo de prova 1 – perfil I em fibra de carbono – da CATEGORIA A, apresentado pelo Centro Universitário da FEI, atingiu a carga de projeto de 10000 lbf (4535,92kgf) com deformação inferior a 5 mm e tinha massa de 2460 g. Segundo a universidade, o Desafio teve o intuito de encorajar os alunos participantes a expandirem seus conhecimentos e habilidades na análise, projeto e fabricação de materiais compósitos, sendo construídas duas vigas de perfil I. A viga modelo foi construída a fim de se verificar as propriedades mecânicas como módulo de elasticidade e os possíveis erros de processamento. A segunda viga, definitiva, foi projetada a fim de suportar uma carga de até 10.000 lb com a menor massa possível, utilizando-se dos dados obtidos da primeira viga e contornando os defeitos de processamento anteriormente realizados. Suas dimensões estavam dentro das especificações regulamentadas. Texiglass, Redelease e Maxiepoxi cederam matérias-primas para este projeto.

Universidade Federal do Rio Grande do Sul
O corpo de prova 2 – perfil quadrado em fibra de carbono – da CATEGORIA D, apresentado pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul, não atingiu a carga de projeto de 10000 lbf (4535,92kgf), porém, era um material elegível à premiação por se enquadrar no requisito mínimo de carga de 1500lbf previsto na regra 10E. A carga máxima atingida no ensaio foi de 8921lbf (4046kgf). O corpo de prova apresentava massa de 1530g. Foi utilizado o processo de infusão a vácuo, empregado para a laminação de peças de alto grau de qualidade e considerado um método de baixo custo para a fabricação de peças de polímeros reforçados com fibras contínuas. A universidade recebeu materiais da Toho Tenax, Texiglass, Barracuda e Leme.

Faculdade Senai de Tecnologia Ambiental
O corpo de prova 3 – perfil I em fibra de carbono – da CATEGORIA A, apresentado pelo SENAI, não atingiu a carga de projeto de 10000lbf (4535,92kgf), porém, era um material elegível à premiação por se enquadrar no requisito mínimo de carga de 1500lbf previsto na regra 10E. A carga máxima obtida no ensaio foi de 7554lbf (3426kgf). O corpo de prova apresentava massa de 1600g. A viga I foi constituída por duas peças laminadas no formato de um “C” utilizando fibra de carbono HT (High Tensile) e matriz polimérica de resina epóxi.

Instituto Mauá de Tecnologia
O corpo de prova 4 – perfil quadrado em fibra de carbono – da CATEGORIA D, apresentado pelo Instituto Mauá de Tecnologia, não atingiu a carga de projeto de 10000lbf (4535,92kgf), porém, era um material elegível à premiação por se enquadrar no requisito mínimo de carga de 1500lbf previsto na regra 10E. A carga máxima obtida no ensaio foi de 4396lbf (1993kgf). O corpo de prova apresentava massa de 1050g. A universidade desenvolveu um perfil quadrado de seção fechada com os vértices arredondados de arestas de 10,16 cm, conforme especificado pelo regulamento do Desafio, e a espessura foi otimizada para que a face inferior que sofreria as tensões de tração nos ensaio de flexão fosse maior que as demais. Foi utilizado 2 mm para as paredes laterais e na parede superior e 4 mm na parede inferior do perfil. As matérias-primas utilizadas foram cedidas pela Abcol.

Instituto Mauá de Tecnologia
O corpo de prova 5 – perfil quadrado em fibra de vidro – da CATEGORIA E, apresentado pelo Instituto Mauá de Tecnologia, não atingiu a carga de projeto de 7000lbf (3175kgf), porém era um material elegível à premiação por se enquadrar no requisito mínimo de carga de 1000lbf previsto na regra 10E. A carga máxima obtida no ensaio foi de 3172lbf (1438kgf). O corpo de prova apresentava massa de 1430g. A universidade desenvolveu um perfil quadrado de seção fechada com os vértices arredondados de arestas de 10,16 cm conforme especificado pelo regulamento do Desafio, e a espessura foi otimizada para que a face inferior que sofreria as tensões de tração no ensaio de flexão fosse maior que as demais. Foi utilizado 5 mm para as paredes lateriais e parede superior, e 2,5 mm na parede inferior do perfil. As matérias-primas também foram disponibilizadas pela Abcol.

Os alunos apresentaram, através de banners, o processo de fabricação dos corpos de prova, a maneira que calcularam a capacidade estrutural e os diferentes materiais utilizados (todos estes detalhes estão divulgados no site www.sampe.com.br e serão publicados na Revista Composites & Plásticos de Engenharia). A banca de avaliação, composta por Antonio Marmo – IBCOM, Francisco Carvalho – IBCOM, Antonio Carvalho – IBCOM, André Barros – Tecsis e Jorge Nasseh – Barracuda, tinham que avaliar os banners de 1 a 5 sendo 1 a nota mais baixa e 5 a nota mais alta, considerando critérios de legibilidade e apresentação estipulados no item 12 da regra do Desafio.

Em consenso com os membros da banca, a avaliação foi NOTA 3 para todos os trabalhos apresentados.

Desta maneira, consolidando os resultados abaixo em ordem de criticidade para premiação: