Avaliação de materiais utilizados em compósitos com estrutura sanduíche para aplicação em pranchas de surfe

Abstract

Compósitos estruturais do tipo sanduíche são amplamente empregados em aplicações que exigem elevada rigidez específica e baixo peso, características essenciais para pranchas de surfe. Entretanto, a seleção de materiais nesse setor ainda ocorre predominantemente de forma empírica, com limitada correlação entre parâmetros físico-mecânicos e desempenho estrutural. Este trabalho propõe uma abordagem inédita ao avaliar comparativamente diferentes combinações de fibras, matrizes e núcleos estruturais, visando estabelecer critérios técnicos para otimização de pranchas de surfe. Foram analisadas fibras sintéticas, híbridas e vegetais associadas a matrizes epoxídica e poliéster, bem como núcleos de PU, EPS, XPS, PET e PVC. Compósitos com fibras sintéticas apresentaram resistência à tração significativamente superior, alcançando até 283 MPa (carbono/epóxi), enquanto compósitos vegetais variaram entre 14 e 42 MPa. Para fibras naturais, observou-se melhora estatisticamente significativa na resistência quando associadas à matriz epoxídica (p < 0,05), indicando melhor interação interfacial. Entre os núcleos, verificou-se tendência crescente de resistência na ordem EPS < PU < XPS < PET < PVC. Apesar das maiores resistências apresentadas por PET e PVC, o XPS destacou-se pelo melhor equilíbrio entre densidade, rigidez e morfologia celular fechada. A estrutura sanduíche composta por núcleo de XPS e skins híbridas de carbono/vidro com matriz epoxídica apresentou desempenho mecânico adequado, sendo validada por meio da fabricação de um protótipo funcional. Os resultados contribuem para a sistematização da seleção de materiais para pranchas de surfe, reduzindo a dependência de decisões empíricas e ampliando a base técnica para o desenvolvimento de compósitos aplicados ao setor.