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://barracudatec.com.br/faq_3.htm

• http://www.delmarconde.pt

• http://www.fazfacil.com.br

• http://wwwp.coc.ufrj.br/teses/mestrado/estruturas/2004/Teses/ALMEIDA_SPS_04_t_M_est.pdf

• http://www.maresbrazil.com/9/dicaconst_04.html

• 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.