GERSON MARINUCCI

GERSON MARINUCCI

(Fonte: Lattes)

Resumo

Graduatet in Mechanical Engineering from São Paulo State University (Universidade Estadual Paulista) (1981), master's at Mechanical Engineering from Universidade de São Paulo University (1993) and ph.d. at Nuclear Technology from INuclear Research Institute (2001). Has experience in Materials Engineering, focusing on Nonmetallic Materials, acting on the following subjects: polymeric composites, process development, filament winding, carbon fibre, microstructural analysis, fracture analysis and mechanical tests. Responsible teacher for the disciplines Polymeric Composite Materials and Thermostrucutural Composites in to Pos Graduation at IPEN/USP and specialist in polymeric composites in the Brazilian Navy Technological Center in São Paulo. (Text obtained from the Currículo Lattes on October 14th 2021)

Possui graduação em Engenharia Mecânica pela UNESP-Universidade Estadual Paulista (1981), mestrado em Engenharia Mecânica pela USP-Universidade de São Paulo (1993) e doutorado em Tecnologia Nuclear pelo IPEN-Instituto de Pesquisdas Energéticas e Nucleares (2001). Tecnologista senior nível IIIA da Comissão Nacional de Energia Nuclear no IPEN-Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares. Professor responsável pelas disciplinas Materiais Compósitos Poliméricos na graduação e pós Graduação do IPEN/USP e Compósitos Termoestruturais na Pós-graduação do IPEN/USP. Especialista em compósitos poliméricos no Centro Tecnológico da Marinha em São Paulo.Tem experiência na área de Engenharia de Materiais, com ênfase em Materiais Compósitos e Materiais Poliméricos, atuando principalmente nos seguintes temas: Desenvolvimento de novos materiais, Desenvolvimento de processos, Caracterização mecânica, Análise microestrutural, Análise de Falha e Fratura, Processo Filament Winding, Compósitos estruturais. Também é orientador nos programas de mestrado e doutorado do IPEN/USP. Autor do livro "Materiais Compósitos Poliméricos:fundamentos e tecnologia", publicado por Artliber Editora. (Texto extraído do Currículo Lattes em 14 out. 2021)

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Evaluation of polyester/glass fiber waterproof composite subjected to temperature and acid environment
2022 - GARY, B.C.; MARINUCCI, G.; MUNHOZ, P.M.; SILVA, L.G.A.
Polymer composites have a wide range of chemical applications, with strong performance in the paper and cellulose and sugar-alcohol industry due to the chemical resistance such materials offer because of the presence of the polymer matrix. The literature shows that vinyl ester resins offer chemical resistance for these applications, however at a higher price than commercial resins, such as unsaturated polyesters. The aim of this research was to evaluate the chemical resistance of glass fiber reinforced waterproof polyester resin composites (GFPO). Composite was manufactured by hand lay-up and the waterproof polyester specimens were kept immersed in a buffer solution with pH 3 at 70 °C for 150 days. To evaluate the behavior of waterproof polyester composites, flexural tests were performed and compared with properties of the vinyl ester composites. After the chemical resistance test, the GFPO composite presented a Young’s modulus of 6 GPa with a maximum flexural of 100.6 N. In conclusion, a waterproof polyester resin composite can be a good option for applications in corrosive environments where a vinyl ester resin composite would be applied.
Creep analysis of a GRP cylinder under hydrostatic test
2022 - OLIVEIRA, VINICIUS G. de; SILVA, LEONARDO G. de A. e; MARINUCCI, GERSON
The GRP (Glass Reinforced Polymer) has been widely used in several industrial applications mainly due to its low cost, high availability, and easy manufacturing process. The matrix made by a combination of glass fibers and epoxy offers good engineering properties for the composite material. This study aims to investigate the creep behavior of a glass fiber/epoxy composite cylinder when it was subjected to hydrostatic pressure at room temperature, and when heated at 50ºC. The geometrical viscoelastic deformation was identified by processing signal data positioned on the cylinder surface. Then, electronic data processing was performed to obtain the characteristic of the creep phase phenomenon attributed to this polymeric composite. The cylindrical specimen has been manufactured using a 4-axis CNC (Computer Numeric Control) filament winding machine, which is equipment designed to produce cylindrical components in the composite industry. A creep test was performed by submitting the cylinder to a hydrostatic load for 500 hours, with a controlled injection of fluid up to a 50 bar pressure. Moreover, fiber volume fraction and composite density were determined to control de manufacturing parameters. The results showed that the glass transition temperature of the composite was 120°C. This also indicated a high level of reliability in the manufacturing parameters of the composite specimen. In the experiment carried out at 50ºC, the polymer matrix showed a loss of stiffness, which contributed to increased strain levels in the composite material. The structure did not show a significant creep effect after 500 hours, ensuring good dimensional and structural stability from the cylinder. Once the creep test finished, the cylinder was submitted to increase the pressure level to rupture. The microstructure was also evaluated using scanning electron microscopy (SEM). The SEM analyses presented a good agreement with the filament winding manufacturing parameters and showed the excellent quality of impregnation between glass fiber and epoxy resin applied on the cylinder specimen. The images presented evidence of an excellent adhesion of the fiber into the matrix, contributing to a good performance of the composite.
Creep behavior of glass fiber/epoxy composite cylinder subjected to hydrostatic pressure
2021 - OLIVEIRA, V.G.; SILVA, L.G.A.; MARINUCCI, G.
Analysis of structural adhesives for automotive applications
2017 - QUINI, JOSUE G.; MARINUCCI, GERSON
Structural adhesives technology has changed the concept of joints bonding different materials in a unique solid assembly and making them part of the structures. These joints not only increase strength and stiffness but also reduce weight, which is important, for instance, for vehicles and airplanes. The present study reports the results of applying urethane structural adhesives in automotive components. Lap shear in joints formed by polymeric composites, such as RTM and SMC, ABS thermoplastic and galvanised steel, was evaluated. The results show very good adherence between the adhesive and the substrates under different temperature conditions and relative humidity.
Evaluation of urethane adhesive-composite joints under different environmental conditions
2018 - QUINI, J.G.; MARINUCCI, G.
Structural adhesives technology has changed the concept of joints bonding different materials in a unique solid assembly and making them part of the structures. These joints not only increase strength and stiffness but also reduce weight, which is important, for instance, for vehicles and airplanes. The present study reports the results of applying urethane structural adhesives in automotive components. RTM, SMC, ABS thermoplastic and galvanised steel samples was evaluated under temperaturem time, humidity and destilled water. The results show very good adherence between the adhesive and the substrates under these conditions.
Estudo do reaproveitamento de resíduo de PVB utilizado na fabricação de parabrisas em composto de PVC
2018 - FARIAS, I.F.; CASTRO, M.C.B. de; MARINUCCI, G.
A fabricação de blendas poliméricas é uma alternativa para melhoria de propriedades de materiais poliméricos já consolidados no mercado, ampliando sua área de aplicação como por exemplo, ABS/PC, PMMA/PET, PPO/HIPS, PBT/ABS e outros. O presente trabalho apresenta um estudo da compatibilização de dois polímeros termoplasticos e na avaliação das propriedades mecânicas. Os polímeros utilizados neste estudo foram: o composto de poli (cloreto de vinila)-PVC-C, aditivado com plastificantes, o poli (cloreto de vinila)reciclado-PVC-R, oriundo de mangueiras flexíveis e o resíduo de poli (vinil butiral)PVB-R, proveniente de laminados utilizados na fabricação de para-brisas para a indústria automotiva. O estudo das blendas PVC/PVB oferece um grande potencial de aplicação na fabricação de mangueiras e laminados, na indústria calçadista e automotiva e em segmentos da área hospitalar. Três diferentes formulações de blendas PVC/PVB foram planejadas e obtidas a partir de mistura no estado fundido via processo de extrusão por granulação a seco e processo de calandragem. As blendas de amostras de PVC plastificado e PVC reciclado, indicados respectivamente por PVC-C e PVC-R, e amostras de PVB do descarte na fabricação dos para-brisas indicadas por PVB-R foram fabricadas nas proporções de PVC-C/PVB-R 90/10, PVC-C/PVB-R 50/50 e PVC-R/PVB-R 50/50. Essas amostras foram comparadas com o composto de PVC-C puro, sendo atribuído como o material de referência, e com resíduo de PVB-R puro como material de incorporação. Foram realizados ensaios mecânicos e de dureza, como também a avaliação da miscibilidade da blenda. Após a análise, as blendas de PVC/PVB apresentaram interação em termos de compatibilidade e miscibilidade. Devido a polaridades semelhantes, o resíduo resultou numa grande vantagem competitiva de viabilidade econômica e de processos, econômica tendo em visto que o PVB resíduo apresenta custo inferior ao PVC composto e propriedades mecânicas superiores, isso porque a incorporação de resíduos de PVB normalmente implica num aumento das propriedades dessa blenda termoplástica. Essa conclusão é amparada pelos resultados de resistência à tração, resistência a dureza e rasgamento, como também das características morfológicas obtidas nas análises por microscopia óptica, que apontaram resultados satisfatórios comparados com composto de PVC plastificado.
Desenvolvimento de um equipamento para ensaios de fragmentação de monofilamento e seu uso na avaliação da adesão entre fibra de carbono e matriz epóxi
2018 - SATO JUNIOR, E.; MANCINI, V.A.; MARINUCCI, G.; RIUL, C.
As propriedades mecânicas de materiais compósitos poliméricos reforçados com fibras são altamente dependentes de uma adequada adesão entre seus constituintes, o que é fundamental na transmissão de esforços – devido ao carregamento da estrutura – da matriz (resina) ao reforço (fibras). A caracterização das propriedades de adesão fibra-matriz pode ser realizada por meio de ensaio de fragmentação. Para este método, é fabricado um corpo de prova em resina (tipo gravata), com um único filamento embutido na direção longitudinal. Este corpo de prova é tracionado, em intervalos regulares, até que o filamento pare de se fragmentar e, a partir daí, é possível determinar a tensão de cisalhamento entre fibra e matriz. Devido à alta complexidade para execução deste ensaio, outros métodos são usados para inferir a qualidade da adesão fibra-matriz, tais como: determinação da tensão de cisalhamento interlaminar (ILSS) e ensaio de tração na direção transversal à orientação das fibras, realizado em corpos de prova unidirecionais utilizando fibras contínuas. No entanto, estes ensaios não apresentam um valor direto como os obtidos no ensaio de fragmentação. O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um equipamento compacto de tração para ensaios de fragmentação de monofilamento e seu uso na avaliação da adesão entre fibras de carbono e resina epóxi. O equipamento conta com célula de carga para monitoramento da tensão aplicada e foi construído para uso em lupa com registro digital de imagens que, por meio de retroiluminação e filmes polarizados, revelam franjas de difração que facilitam a contagem de quebras e a determinação do tamanho de fragmentos.
Caracterização espacial e determinação da fração volumétrica local de fibra em compósitos com uso de processamento de imagens e descritores estatísticos
2018 - MANCINI, V.A.; MARINUCCI, G.; RIUL, C.; SATO JUNIOR, E.; MESQUITA, R.N. de
O presente trabalho tem por objetivo apresentar uma metodologia para a caracterização microestrutural de um material compósito a partir da técnica de processamento de imagens. Inicialmente foram obtidas imagens por microscopia óptica da seção transversal de um laminado unidirecional, em que se aplicaram o algoritmo da transformada circular de Hough para detecção das fibras e geração de máscaras binárias da microestrutura. A fração volumétrica local de fibra foi determinada pelas técnicas de contagem de pixels unitários e de razão entre áreas. A distribuição espacial das fibras foi analisada por métricas de estatística espacial, como distribuição dos vizinhos mais próximos, função intensidade de segunda ordem e função distribuição radial. A metodologia proposta apresentou como principal vantagem o fato de prover informações sobre a variação da fração volumétrica e da distribuição espacial de fibra ao longo da microestrutura do material compósito, podendo ser utilizada em análise e simulação micromecânica.
Mechanical characterization of basalt and glass fiber epoxy composite tube
2018 - LAPENA, MAURO H.; MARINUCCI, GERSON
The application of basalt fibers are possible in many areas thanks to its multiple and good properties. It exhibits excellent resistance to alkalis, similar to glass fiber, at a much lower cost than carbon and aramid fibers In the present paper, a comparative study on mechanical properties of basalt and E-glass fiber composites was performed. Results of apparent hoop tensile strength test of ring specimens cut from tubes and the interlaminar shear stress (ILSS) test are presented Tensile tests using split disk method provide reasonably accurate properties with regard to the apparent hoop tensile strength of polymer reinforced composites Comparison between the two tubes showed higher basalt fiber composite performance on apparent hoop tensile strength (45% higher) and on the interfacial property interlaminar shear stress (ILSS) (11% higher) New data obtained in this work on basalt fiber composite tubes confirm the literature for basalt fiber composite with other geometries, where it overcomes mechanical properties of the widely used glass fiber composites.
On creep, recovery, and stress relaxation of carbon fiber-reinforced epoxy filament wound composites
2018 - ALMEIDA JUNIOR, JOSE H.; ORNAGHI JUNIOR, HEITOR L.; LORANDI, NATALIA; MARINUCCI, GERSON; AMICO, SANDRO
This work encompasses an analytical procedure and experimental tests for the study of creep/recovery, stress relaxation, and viscoelastic behavior, focusing on the glassy state, of carbon fiber-reinforced epoxy filament wound composites of distinct fiber orientation: [0]4, [30]4, and [60]4. The laminate with longitudinally aligned fibers did not show significant creep and its storage modulus was the highest in comparison to the other angles. Both creep and recovery responses were studied based on a Weibull distribution approach at two stress levels (2 and 5 MPa) and the results were found more comprehensive for the highest level. Stress relaxation modulus was calculated using 1% strain and decreased with the fiber orientation angle. The results were corroborated by those of isothermal tests based on non-linear regression.