Parâmetros otimizados de furação reduzem a delaminação em compósitos de FC/PEI

Ana Luiza Silva Oliveira, Linceu Editorial, São José dos Campos, SP, Brasil.

Mariana Silva Oliveira, Linceu Editorial, São José dos Campos, SP, Brasil.

Seja para garantir maior precisão, maior segurança ou mesmo melhor acabamento superficial, a usinagem tornou-se um processo importante na fabricação de componentes estruturais na indústria aeroespacial. Com o intuito de estabelecer os parâmetros mais adequados para a furação de compósitos de fibra de carbono (FC) e poli(éter imida) (PEI), visando minimizar a delaminação, os autores Carolina Paiva Nascimento Silva, Thiago de Carvalho Silva, Marcel Yuzo Kondo, Manoel Cleber Sampaio Alves e Mirabel Cerqueira Rezende elaboraram o artigo Optimization of Machining Parameters to Minimize Delamination in the Drilling of Carbon Fiber/Poly(Ether Imide) Composite, publicado no Journal of Aerospace Technology and Management (vol.18, 2026), realizando testes com diferentes parâmetros de corte, isto é, rotação da ferramenta, avanço, geometria da ferramenta (ângulos de ponta) e revestimento.

Considerando que os compósitos com fibras têm apresentado uma crescente preferência em aplicações, quando comparados aos materiais metálicos, devido à sua excepcional resistência à corrosão, à fadiga e significativa redução de peso, e que o PEI destaca-se entre as matrizes termoplásticas de alto desempenho por sua processabilidade e moldabilidade, a alternativa passou a ser atraente para componentes aeroespaciais. Apesar disso, a usinagem de compósitos é complexa e o processo pode introduzir defeitos como a delaminação, ou seja, a separação das camadas componentes do material, o que pode levar à rejeição das peças depois de perfuradas. Nesse sentido, a pesquisa avalia formas de diminuir a presença de delaminação.

Imagem: Arquivo Pessoal de Carolina Paiva

Foram utilizadas ferramentas que são recomendadas tanto para a perfuração de materiais metálicos, quanto ferramentas recomendadas especificamente para materiais compósitos, a fim de avaliar o quanto o tipo de ferramenta pode influenciar no acabamento final do furo. Para os testes, foram utilizados três valores de rotação (N) diferentes, combinados com 3 avanços (f) e com quatro ferramentas de corte, a fim de obter a quantidade aceitável de dados para a avaliação estatística dos resultados. A delaminação dos furos foi avaliada por microscopia óptica de alta resolução com o auxílio do software ImageJ. Para analisar o impacto dos parâmetros de corte, foram utilizadas as ferramentas estatísticas ANOVA e o teste de Turkey.

Os resultados encontrados apontaram que a delaminação na entrada do furo foi influenciada por fatores distintos. Enquanto que na entrada da ferramenta a velocidade de rotação e a geometria da ferramenta foram os aspectos relacionados à maior delaminação, sendo a rotação a que apresentou a influência mais significativa, na saída, o tipo de ferramenta utilizada foi o determinante principal. Assim, os pesquisadores concluíram que os parâmetros que resultaram em uma menor delaminação para a perfuração de compósitos de fibra de carbono/ PEI foram encontrados com velocidade de rotação de 4000 rpm e com o uso da ferramenta revestida por diamante.

Com o potencial de otimizar processos na indústria aeroespacial, os resultados da pesquisa apresentam dados relevantes para a utilização de compósitos de FC/PEI na fabricação de componentes estruturais. Considerando os benefícios da escolha por esse material e um cenário de aumento da sua presença no setor produtivo, a análise estabelece parâmetros específicos para que a furação ocorra de maneira mais eficaz. Além disso, os autores ressaltam a necessidade de estudos semelhantes com a utilização de outros compósitos termoplásticos, a fim de também produzir conhecimento acerca dos parâmetros ideais para a perfuração desses.

Para ler o artigo, acesse

SILVA, C.P.N. et al. Optimization of Machining Parameters to Minimize Delamination in the Drilling of Carbon Fiber/Poly(Ether Imide) Composite. Journal of Aerospace Technology and Management [online]. 2026, vol. 18, e1326 [viewed 14 April 2026] https://doi.org/10.1590/jatm.v18.1421. Available from: https://www.scielo.br/j/jatm/a/3XpymKvTMgggmpSqGJW7wvd/

Links externos

Journal of Aerospace Technology and Management – JATM 

Journal of Aerospace Technology and Management – Site