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Trabalho



Aplicação de materiais compósitos na industria náutica
Objectivos
O objectivo deste trabalho é estudar o uso de materiais compósitos reforçados com fibras de vidro em aplicações náuticas.
As suas aplicações, propriedades e os seus métodos de fabrico.
Introdução
A história das fibras de vidro começou em 1836, altura em que foi patenteada na Europa um método de tecer vidro maleável.
Em 1839 foram utilizadas experimentalmente na indústria.
Mas levou cerca de um século para que o material ressurgisse no mercado mundial para utilização em isolamento de cabos e condutores eléctricos.
A partir de 1940, o desenvolvimento de resinas sintéticas promovem uma ampla utilização para este tipo de fibra e as suas aplicações abriram uma grande variedade de mercados.
Materiais utilizados na indústria náutica
São utilizadas as seguintes matérias primas no fabrico de embarcações náuticas:
Fibra de Vidro
Fibras de Vidro
Tipos de fibra de vidro (FV).
A fibra de vidro é produzida através de vários tipos de vidro.
Vidro R (alto desempenho mecânico)
Vidro S (elevada resistência mecânica)
Vidro E (eléctrico)
As fibras de vidro são produzidas a partir do vidro em forma liquida sendo arrefecido a alta velocidade conseguindo congelar a estrutura metaestável. A partir do controlo da temperatura e velocidade de escoamento do vidro são produzidos vários tipos de filamentos com diâmetros variados, que podem ser tratados para melhorar a adesão e resistência à abrasão e humidade.
As fibras de vidro são produzidas a partir do vidro em forma liquida sendo arrefecido a alta velocidade conseguindo congelar a estrutura metaestável. A partir do controlo da temperatura e velocidade de escoamento do vidro são produzidos vários tipos de filamentos com diâmetros variados, que podem ser tratados para melhorar a adesão e resistência à abrasão e humidade.
Processo de fabrico de fibras de vidro.
Fabrico de Fibra de Vidro (FV)
Vantagens dos filamentos do vidro tipo E
Alta resistência
Alta rigidez para a sua densidade
Fáceis de aplicar
Muito Leves
Boa resistência à corrosão (Química)
Boa resistência à abrasão
Boa resistência eléctrica
Resinas
Tipos de Resinas
Resina Poliéster
Resina Epóxi
PVC Plastificado
Resina Acrílica
Resina Fenólica
Nylon
Resinas poliésteres
Poliésteres insaturados
Poliéster insaturado
Poliéster insaturado
Poliésteres insaturados
Na indústria náutica são utilizadas resinas de poliésteres insaturados do tipo Isoftálicos e os Tereftálicos.
Uma vez que são aquelas que garantem melhor qualidade quando expostas a ambientes molhados.
Tem uma forma sólida à temperatura ambiente.
Vantagens
São materiais com baixa viscosidade.
Susceptíveis de serem misturados com grandes quantidades de materiais de enchimento e de reforço.
Os poliésteres reforçados com fibra de vidro, depois de curados, têm resistências mecânicas excelentes, boa resistência ao impacto e boa resistência química
O que é um material compósito?
Os materiais compósitos são misturas ou combinações de dois ou mais materiais diferentes.
A estrutura constituinte de um compósito é formada por um material ligante, servindo de matriz e por material de reforço (ou de enchimento).
E podem ser agrupados em três grupos distintos: polímero-cerâmico, metal-polímero e metal-cerâmico
Grupos de materiais compósitos
Propriedades que caracterizam compósitos.
Exemplos de materiais compósitos.
Fibras de Carbono
Algumas aplicações de fibra de carbono.
Pedais para industria automóvel
Exemplos de materiais compósitos.
Fibras de Aramida (Kevlar)
Aplicações de fibra de aramida.
Luvas de trabalho
O que é plástico reforçado com fibra de vidro(PRFV)?
É o material compósito produzido basicamente a partir da aglomeração de finíssimos filamentos flexíveis de vidro com resina poliéster.
É um material estrutural leve, que não enferruja e que pode ser moldado em peças complexas, pequenas ou grandes. E produzido em grandes, médias ou pequenas escalas.
PRFV
Aplicações fibra de vidro.
Indústria Tunning
Tipos de Catalisadores e Aceleradores utilizados na indústria náutica.
Catalisador: Peroxido de metil-etil-cetona(MEKR)
Acelerador: Cobalto (0,6% cobalto)
Tipos de processos utilizados no fabrico de PRFV
Processo de deposição manual.
Processo de deposição manual.
Processo de deposição manual.
Processo de spray
Processo de spray
Processo de spray
Vantagens.
Rapidez de execução
Baixo custo de moldes
Facilidade de correcção de erros no projecto
Baixos custos de iniciação
Simplicidade
Mais Leves
Processo de fabrico mais rápido
Maior resistência à corrosão
Mais fáceis de reparar
Altas propriedades mecânicas
Baixo custo de fabrico e manutenção
Grande estabilidade dimensional
http://barracudatec.com.br/faq_3.htm
http://wwwp.coc.ufrj.br/teses/mestrado/estruturas/2004/Teses/ALMEIDA_SPS_04_t_M_est.pdf
SMITH, William F. – Principals de Ciência e Engenharia dos Materiais. – 3ª Edição. - McGraw-Hill
Agradecimentos
Professora Maria Gracinda Ferreira da Silva
Professor Augusto Luís Barros Lopes
FIM
Processo de deposição manual.
É o processo mais simples e barato para fabrico de uma peça com reforço por fibras, sendo adequado para peças grandes em pequenas quantidades.
Em 1º lugar aplica-se um revestimento de gel ao molde aberto.
Em seguida, o reforço de fibras de vidro, o qual consiste normalmente num tecido ou manta, é colocado manualmente no molde.
A resina plástica misturada com catalisadores e aceleradores é então aplicada com o auxílio de um pincel grosso.
Através da passagem de rolos faz-se com que a resina molhe completamente o reforço, removendo-se o ar que possa ter ficado aprisionado.
Para se aumentar a espessura da peça que se quer produzir, adicionam-se mais camadas de manta ou tecido de fibra de vidro e resina.
Processo de spray
É semelhante ao método de deposição manual.
Este processo consiste na deposição simultânea, sobre um molde de resina e de pedaços de feixes de fibras, usando-se para tal uma pistola de corte e projecção, a qual é alimentada por um feixes contínuos de multifio.
A camada depositada sobre o molde é, em seguida, densificada, através da passagem de um rolo, que remove o ar que possa ter ficado aprisionado e que assegura a impregnação das fibras de reforço pela resina.Podem adicionar-se várias camadas.