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

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.

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