introdução aos compositos poliméricos módulo 1 - almaco

7/24/2019 Introduo Aos Compositos polimricos mdulo 1 - ALMACO

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CAPACITAO PROFISSIONAL

Mdulo I

Introduo aos Materiais Compsitos Polimricos Termofixos.

03 e 04 de Julho de 2012 2012


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Apresentao

Paulo CamattaGerente Executivo / ALMACO e CETECOM

Luiz BoloniCoordenador Tcnico / CETECOM

Lucas Rodrigues Camatta

Assistente / CETECOM


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RecomendaesIniciais

Nas dependncias do CETECOM e IPT:

Obrigatrio uso do crach;

No fumar nas reas internas (laboratrio, salas e sanitrios);

Nas aulas tericas e prticas: Celulares desligados ou modo silencioso p/ atendimento externo;

No laboratrio:

Identifique as rotas de fuga;

Mantenha-se agrupado durante as demonstraes; Evite contato fsico com materiais desconhecidos;

Nas aulas prticas obrigatrio uso de EPIs


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Vdeo Institucional
http://localhost/var/www/apps/conversion/V%C3%ADdeos%20ABMACO%20PC/abmaco.exehttp://localhost/var/www/apps/conversion/V%C3%ADdeos%20ABMACO%20PC/abmaco.exe


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CETECOM


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CETECOM


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CETECOM


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CETECOM


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Cursos CETECOM 2012

1. Compsitos Polimricos Termofixos2. Processo Laminao Manual

3. Processo RTM Light (injeo a baixa presso)4. Processo de Vcuo e Infuso

5. Processo de enchimento (mrmore sinttico)

6. Fabricao de Moldes (simples e RTM Light)

7. Anlise de tenses e deformaes


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Cursos CETECOM 2010


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Cursos CETECOM 2010


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Cursos CETECOM 2010


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Cursos CETECOM 2010


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Cursos in Company


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Projeto Universidades


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CETECOM 2012

Mais informaes :

www.almaco.org.br

[email protected]

Programao
http://www.almaco.org.br/mailto:[email protected]:[email protected]://www.almaco.org.br/


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Programao

Histria dos compsitos

Compsitos

Desmoldantes

Resinas Aditivos

Aceleradores

Gel coats Catalisadores

Polimerizao

Reforos Cargas Processos de transformao Segmentos e aplicaes Qualidade e Segurana Avaliao Encerramento


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HistricoPolmeros termofixos

1907

Leo Baekeland, dos E.U.A., consegue a primeira das suas 177 patentesrelativas a resinas de fenol-formaldedo.

Leo patenteia a Baquelite , a primeira resina polimrica termofixa asubstituir materiais tradicionais como madeira e marfim.

Primeira resina polimrica termofixa -Baquelite


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com adio de reforos

1943

Comeam os estudos sobre o uso de fibras de vidro como agentes de reforopara resinas plsticas.

Primeiros usos industriais do poliuretano

Primeiros produtos de Polmeros Reforados por Fibra de Vidro


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1953 A G.M., em associao com a Morrison Molded Fiberglass Products Co.,

produz experimentalmente 300 automveis Corvettecom carroceriatotalmente feita em polister termofixo reforado com fibra de vidro.


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1956

Iniciada a aplicao em larga escala de resina polimrica reforadacom fibra de vidro na fabricao de circuitos impressos.


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1959

Incio da produo de fibras de carbono pela Union Carbide.

1964

Os projetistas britnicos Gibbs & Cox iniciam um estudo de viabilidadede um navio caa-minas com 92 metros de comprimento, o qual setornou realidade posteriormente


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1965

Desenvolvimento da aramida (Kevlar Du Pont), fibra de altaresistncia, por Stephanie Kwolek

A Owens-Corning Fiberglass inicia a construo de tanquessubterrneos de gasolina fabricados com resina polister e reforadocom fibra de vidro.

Na dcada de 60, os Plsticos Reforados com Fibra deVidro PRFV, passaram a denominar-se mundialmenteCompsitos Polimricos Termofixos ou simplesmente

COMPSITOS.


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Tendncia

Desde os anos 60 o crescimento doconsumo de materiais compsitos constante e consolidado em diversasaplicaes:

Consumo Compsitos T/Ano

0

50.000100.000

150.000

200.000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Previso

2008

Previso

Ano

T Consumo Compsitos T/Ano

1960

2008

20032000

19741970

1980

1990


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25

INDICADORES DE DESEMPENHO DAINDSTRIA DE COMPSITOS GLOBAL

Evoluo da demanda global de compsitos

de 1999 a 2007 e projeo para 2013

Fonte: ACMA USA 2007


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46%

31%

12%4% 2%2%

2% 1%

Construo civil Energia Transportes

Corroso Lazer Outros

Nutico Eletro-eletrnico

CONSUMO DE MATRIA-PRIMA POR SEGMENTO

Brasil


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27


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Aplicaes

Aeronutica


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Aplicaes


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APLICAO MATERIAIS COMPOSITESAIRBUS A-380
http://www.airliners.net/open.file?id=0957790&size=L&width=1000&height=679&sok=&photo_nr=


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Aplicaes


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Aplicaes

Aeroespacial
http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.jstrollassociates.com/files/satelites.jpg&imgrefurl=http://www.jstrollassociates.com/Expertise.html&h=839&w=542&sz=313&hl=pt&start=20&tbnid=5KSggZVRomNwFM:&tbnh=144&tbnw=93&prev=/images?q=sat%C3%A9lites&svnum=10&hl=pt&lr=&sa=Nhttp://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.bbc.co.uk/portuguese/especial/images/1529_discovery/3182244_intro300.jpg&imgrefurl=http://www.bbc.co.uk/portuguese/especial/1529_discovery/&h=300&w=300&sz=24&hl=pt&start=10&tbnid=ZeGDb0vtqxQFdM:&tbnh=116&tbnw=116&prev=/images?q=%22onibus+espacial&svnum=10&hl=pt&lr=&sa=Nhttp://www.observatorio.unal.edu.co/miembros/docentes/grek/satelite.gif


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Aplicaes

Militar

Vdeo
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Aplicaes

Nutica

Vdeo
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Cigarette%20Offshore%20Boat%20Jump.wmvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Cigarette%20Offshore%20Boat%20Jump.wmv


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Aplicaes


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Aplicaes

Medicina


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Aplicaes


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Aplicaes

Transporte urbano


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Aplicaes


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Aplicaes


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Aplicaes

Transporte rodovirio
http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.castrol.com/liveassets/bp_internet/castrol/castrol_brazil/STAGING/local_assets/images/ask_the_expert/dicas_caminhao_br_375x279.jpg&imgrefurl=http://www.castrol.com/castrol/sectiongenericarticle.do?categoryId=82916239&contentId=6031212&h=279&w=375&sz=23&hl=pt&start=1&tbnid=5JV5lJNspN-psM:&tbnh=91&tbnw=122&prev=/images?q=caminh%C3%A3o&svnum=10&hl=pt&lr=&sa=N


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Aplicaes


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Aplicaes

Agrcola


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Aplicaes

Esportes


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Aplicaes


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Aplicaes


47/248

Aplicaes


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Aplicaes


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Aplicaes


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Aplicaes


51/248

Aplicaes


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Aplicaes


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Aplicaes


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Aplicaes

Vdeo
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Extreme%20sailing.wmvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Extreme%20sailing.wmv


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Aplicaes


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Aplicaes


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Aplicaes

Construo Civil


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Aplicaes


59/248

Aplicaes


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Aplicaes


61/248

Aplicaes

Design


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Aplicaes

Design


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Aplicaes


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Aplicaes


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Aplicaes


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Aplicaes


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Aplicaes


68/248

Aplicaes


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Aplicaes


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Aplicaes

Arquitetura


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Aplicaes

Arquitetura


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Aplicaes

Arquitetura


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Aplicaes

Petroqumico


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Aplicaes

Saneamento


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Aplicaes

Eltrico e eletrnico
http://www.adetech.com.br/isoladores.jpg


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Aplicaes

Postes


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Aplicaes

Postes


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Aplicaes

Postes e Luminrias pblicas

li


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Aplicaes

Comunicao visual Sinalizao viria

A li


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Aplicaes

Revestimento

Cilindros de Presso


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Cilindros de Presso

Tecnologia Filament Winding

Qumica Epoxi

Cilindros de Metal Cilindros de

M.Compsito

Filament Winding Camada ExternaCamada de Aluminio

Cilindros de LNG

Tanques deLPG

Benefcios incluem:Baixo pesoResistencia a corrosoResistem a altas P e T

Eletricas e Infraestructura


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Eletricas e Infraestructura

Tecnologia Pultruso

Qumica Epoxi

Metal M. Compsito

Beneficios incluem:Resistencia a altas TDobro da eficiencia de transmisso eltricaMenores custos de instalao

Insulator rods

Tower

Concreto M. Compsito

Beneficios incluem:Resistencia a altas TDobro da eficiencia de transmisso eltricaMenores custos de instalao

Construco


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Construco

Tecnologia Pultruso

Qumica Epoxi

Beneficios incluem:Baixo pesio e resistencia a corrosoProcessos productivos simples e automatizadosCompatibilidade com fibras de carbono

Metal,Madeira M.CompsitoPaineis para piso

Perfis, hastes, barras transversais

Ps Elicas


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Adesivo EstrututuralEpoxi

RaizEpoxiFibra de vidro

AcabamentoEpoxy Gelcoat iRevestimento PU

Spar

EpoxiFibra de vidro

Primers

GelcoatUV

Shear WebEpoxi

Fibra de vidroPVC

CascaEpoxiFibra de vidroPVCBalsa wood

Fonte: winncad.blogspot.com

Sistema para molde

de psEpoxi

Ps Elicas

Tecnologia Infuso

Qumica Epoxi

A li


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Aplicaes

Gerao de energia

Compsitos Inovar!


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Compsitos Inovar!


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Qual a 1 resina polimrica termofixa e em que ano foidesenvolvida?

Em que dcada o PRFV Plstico reforado com fibra de

vidro comeou a se denominar compsito?

Quais empresas areas que competem no mercado mundialque utilizam mais materiais compsitos?

Qual o segmento no Brasil que mais utiliza compsitospolimricos termofixos?

Por que falamos que andamos de avio se ele voa?

Perguntas


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Compsito

Material resultante de dois ou mais materiais distintoscombinados e que permanecem macroscopicamentedistinguveis na mistura (no solveis entre si).

i


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Compsito = composto?

Resina+ Reforo

= Compsito

Cobre+ Zinco= Liga


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Materiais

CompsitosTermofixos

Complementar

MatrizFIBRAS-Vidro-Carbono-Aramida-Orgnicas-Cargas

ReforoRESINAS-Polister-Vinil ster-Bisfenlica-Fenlica-Epxi

-Gel coat-Ncleos

-Aditivos-Adesivos-Perxidos

Funo dos componentes
http://www.eca.usp.br/nucleos/njr/voxscientiae/img/carbonato_de_sodio.jpghttp://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.oxiquim.cl/rps_epoxa_v50/OpenSite/Oxiquim/Unidades%20de%20Negocios/Productos%20Para%20Madera%20y%20Resinas%20Especiales/Resinas%20Especiales/RESINAS.jpg&imgrefurl=http://www.oxiquim.cl/opensite_20050906114931.asp&h=197&w=160&sz=47&hl=pt&start=1&tbnid=W701AJl6AjT28M:&tbnh=104&tbnw=84&prev=/images?q=Resinas&svnum=10&hl=pt&lr=&sa=N


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ReforoSuporta o esforo aplicado

MatrizInterliga os reforos

Distribui a fora aplicadaProtege os reforos do meio externo

Aditivos

Promove especificidadesRigidez, flamabilidade, tixotropia

Funo dos componentes

Estrutura laminado


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em tecido

Ampliao 1 x 500

Estrutura perfil pultrudado


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Estrutura perfil pultrudado

Ampliao 1 x 1.500

Qual o objetivo?


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Obter um material com caractersticas fsicas,mecnicas e qumicas melhores que cada um

deles isoladamente!

1 + 1 > 2 = Compsito

Qual o objetivo?

Vantagens


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Baixa densidade Caractersticas mecnicas elevadas Materiais la carte Excelente comportamento contra corroso

Utilizao em meio quimicamente agressivo Isolante trmico Isolante eltrico (exceo s fibras de carbono)

Vantagens

Vantagens


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Durabilidade Manuteno reduzida Transparente s ondas eletromagnticas Liberdade de design e dimenso (formas complexas,

integrao de funes, acabamentos diversos e variados,fcil reproduo, ...) Possibilidade de translucidez Inmeras tcnicas de fabricao adaptadas s

necessidades

Vantagens

Desvantagens


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Desvantagens

Falta de informaes Falta de formao Material novo Tradio

Reprocessamento (Projeto Reciclagem ALMACO)

Concluindo


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Concluindo

Os Compsitos so formulados de forma a atender aosrequisitos que se destina, como a resistncia fsica, qumicae mecnica.

As propriedades tambm so alcanadas conforme a escolha

do processo para a fabricao do compsito.

Concluindo


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Concluindo

O PROJETO correto em compsitos deve definir inicialmenteos requisitos para posteriormente definir:

Resinas +Aceleradores +Catalisadores +

Reforos +Aditivos +Cargas +

Processo de transformao

Produto ideal = a melhor composio


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O que um material compsito?

O compsito igual a uma liga de metal?

Qual a funo da matriz no compsito?

Quais a vantagens dos materiais compsitos?

Quantas pernas tem uma centopia?

Perguntas


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Resinas

A resina nos materiais compsitos a _______ que interligaos reforos, distribui a carga aplicada e protege os reforosdo meio externo

A resina um produto de utilizao to antiga quanto aprpria civilizao.Em sua origem o termo resina estava

reservada a certas substncias principalmente de origemvegetal e aparncia vtrea, duras e meio pegajosas.

Exemplo : LATX extrado das seringueiras

Definio


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Definio

Com o passar dos anos a necessidade mercadolgica de novosprodutos em substituio a materiais convencionais(madeira, ao, alumnio), deu origem a resina sinttica, quechamamos de Resina polimrica.

Resina uma sustncia amorfa ou uma substncia insolvelem gua mas solvel em alguns solventes orgnicos e dealta massa molecular que, a temperatura ambiente slidaou um lquido muito viscoso e amolece gradualmente poraquecimento.

Definio


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Definio

POLMEROS:Os polmeros so compostos qumicos de elevadamassa molecular relativa, resultantes de reaes qumicascontroladas. So macromolculas (molculas gigantes) obtidaspela combinao de um nmero muito grande de molculaspequenas chamadas de monmeros ou simplesmente meros.

Uma das principais e mais importantes caractersticas dos polmerosso as mecnicas. Segundo ela os polmeros podem ser divididosem:

Termoplsticos

Elastmeros Termofixos

Polmeros


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Polmeros

Termoplsticos: So tambm chamados plstico e so os maisencontrados no mercado. Pode ser fundido diversas vezes, algunspodem at dissolver-se em vrios solventes.

Elastmeros: Classe intermediria entre os termoplsticos e ostermofixos: no so fusveis, mas apresentam alta elasticidade,no sendo rgidos como os termofixos.

Termofixos: So rgidos e frgeis e muito estveis a variaes detemperatura. Uma vez prontos no mais se fundem. Oaquecimento do polmero acabado promove decomposio do

material antes de sua fuso.

Resinas termoplsticas


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Apresentam-se em estado slido e so moldadas por meio de calor ,presso e resfriamento em moldes apropriados.

Pertencem esta famlia os polisteres saturados (resinas queapresentam apenas ligaes simples entre os tomos de carbono( -C-C- ) ).

Exemplos: PE Polietileno

PS PoliestirenoPP - Polipropileno

Elastmeros


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Apresentam-se em estado slido e so moldadas por meio de calor , pressoe resfriamento em moldes apropriados.

Em temperatura ambiente podem ser alongados at duas ou mais vezes seucomprimento e retornam rapidamente ao seu comprimento original ao seretirar a presso. Possuem, portanto, a propriedade da elasticidade.

Comumente so conhecidos como borrachas.

Resinas termofixas


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Apresentam-se normalmente em temperatura ambiente a forma fsica delquido viscoso que aps a adio de alguns componentes (aceleradores ecatalisadores) passa para o estado slido.

Esta passagem recebe o nome de cura ou polimerizao e irreversvel.

Pertencem a esta famlia as polisteres insaturados (resinas que possuemsimples e duplas ligaes entre os tomos de carbono( -C=C-)).

Exemplos: PolisterFenlica

ster VinlicaEpxi

Principaisresinas termofixas
http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.oxiquim.cl/rps_epoxa_v50/OpenSite/Oxiquim/Unidades%20de%20Negocios/Productos%20Para%20Madera%20y%20Resinas%20Especiales/Resinas%20Especiales/RESINAS.jpg&imgrefurl=http://www.oxiquim.cl/opensite_20050906114931.asp&h=197&w=160&sz=47&hl=pt&start=1&tbnid=W701AJl6AjT28M:&tbnh=104&tbnw=84&prev=/images?q=Resinas&svnum=10&hl=pt&lr=&sa=N


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resinas termofixas

ORTOFTLICAS uso geral em aplicaes que requeiram baixaresistncia qumica e mecnica.

ISOFTLICAS em aplicaes que requeiram mdiaresistncia qumica e mecnica.

FENLICAS em aplicaes que requeiram alta resistnciaqumica e temperatura.

STER VINLICAS em aplicaes que requeiram alta

resistncia qumica e mecnica.

EPXI em aplicaes que requeiram alta resistncia mecnica.


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RPIResina Polister Insaturada

Fabricao da RPI


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COMO PRODUZIDA?

FLUXO DO PROCESSOFabricao de RPI - Resina Polister Insaturada


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Acido saturadoAcidoInsaturado Glicol

Reator

Polmero

Tanque de Diluio

RESINA

Estireno Aditivos

Resina de Polister Insaturada

CIDO SATURADO ( -C-C )RPI - Matria-primacidos saturados


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Anidrido ftlico Compatvel com Estireno

PET Polietileno tereftalato Maior elasticidade

cido Isoftlico Melhora impacto e resistnciaqumica.

cido Tereftlico Melhor HDT(temperatura de

termo distoro).

cido Adpico Flexibilidade e resistncia aoimpacto.

cidos saturados-C-C

RPI - Matria-primacidos Insaturados


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cidos Insaturados-C=C-

Anidrido Maleico Melhor cor.

cido Fumrico Melhora as propriedades mecnicas.

Maior resistncia a ambientes agressivos.

Maior HDT.

RPI - Matria-primaGLICOL


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GLICOL

PGI (propileno glicol) Compatvel com Estireno

MEG (mono etileno glicol) Rigidez

DEG (Dietileno glicol) Flexibilidade, resistncia ao impacto

NPG (Neopentil glicol) Resistncia qumica

RPI - Matria-primaSOLVENTE


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SOLVENTELIGAO DUPLA (-C=C-)

2 funes importantes: Solvente pp. dito.

Copolmero

interligar-se ligao dupla da resina de polister(soluto) formando pontes. Chamado de cross-link.

Estireno (mais utilizado)

Compatvel, reduz viscosidade

MMA (Metil Meta Acrilato)

Boa resistncia intemprie, melhora resistncia ao impactoe reduz o aparecimento das fibras de vidro.


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A resinas termofixas necessitam tambm em suas formulaesdiversos aditivos que constituem suas peculiaridades comoexemplo:

- Retardantes

- Estabilizantes- Agente de fluxo- redutor de pega superficial- Redutor de retrao- Tixotropia

- Inibidor de degradao UV- Aceleradores

Funo de algunsaditivos


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aditivos

AGENTES DE FLUXO: modificam as foras de coesointermolecular diminuindo a viscosidade do gel, sem alterar suaspropriedades fsicas e qumicas.

Exemplos: aditivos a base de metacrilatos.

PIGMENTOS E CORANTES: so utilizados para dar cor ao gelcoat.

de primordial importncia que a escolha do pigmento e ou docorante seja feita com critrios e levando em considerao o usofinal do produto, haja vista que a qualidade do pigmento utilizado,pode interferir na reao e cura do gel coat, apresentar maior oumenor solidez a luz e maior ou menor estabilidade trmica.

Funo de algunsaditivos


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aditivos

ANTI-RETRAO: so utilizados para melhorar a qualidade deacabamento superficial sobretudo nas peas moldadas a quenteobjetivando a conseguir baixssimas contraes do produto final.

INIBIDOR ULTRAVIOLETA: so utilizados, como o prprio nomediz, para proteger os materiais compsitos das aes dos raios

UV, que so os mais energticos do espectro dos raios solares edeterioram os materiais compsitos.

AUTO EXTINGUIBILIDADE : reduzir e at eliminar a propagaode fogo nos materiais compsitos.

Exemplos: alumina tri-hidratada, tri- xido de antimnio e produtosorgnicos variados.

Exemplos de Aditivos


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INIBIDORES:Retardantes - retardam a cura da Resina Polister em qualquertemperatura.

- Hidroquinonas;- Di ou Poli-Hidroxifenis.

Estabilizantes mantm a velocidade de cura (at 600C)- TBC (Terc Butil Catecol)

TIXOTROPIA:

Slica pirognica reduzem o escorrimento da resina emaplicaes em reas no planas


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RPI

ACELERADORES:So substncias utilizadas em conjunto com os catalisadores parapolimerizao da resina de polister insaturada (aumentam avelocidade de reao).

Exemplos de aceleradores e compatibilidade com catalisadores:a) COBALTO: Perxidos de Cetona, Hidroperxidos de Polisteres.b) VANDIO: Perxidos de Cetona.c) MANGANS: Perxidos de Cetona.d) AMINAS TERCIRIAS: Perxido de Benzoila.

e) SAIS QUARTENRIOS DE AMNIO: Hidroperxidos.


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a cobertura de resina no reforada que constitui a superfcie dos materiaiscompsitos.

Objetivo


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Proteo- Mecnica- Intempries

Cosmtico

- Brilho- Cor (Estabilidade Luz)

- Acabamento

Ancoragem

- Pintura posterior - Gel primer

Componentes paraformulao


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formulao

Resina de Polister Insaturado Carga Mineral Agente Tixotrpico (slica

pirognica) Absorvedor de UV Monmero de Estireno

Acelerador/Promotor Inibidor/Estabilizador Pigmento em pasta no reativa Aditivos (anti-bolha/ nivelante,

etc.)

NOTA: Nem todos os componentescitados devem estar presentes naformulao. Depende dasespecifidades de uso!

Aplicao


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O gel coat pode ser aplicado com uso dos seguintes equipamentos:- Pincel de seda ou plo de marta- Rolo de plo de carneiro- Pistola de pintura por gravidade- Equipamento especfico (gel coateadeira)

Vdeo

Vdeo

Aplicao
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/GlasCraft_INDy_X_Gel_Coat_Application.avihttp://localhost/var/www/apps/conversion/V%C3%ADdeos%20ABMACO%20PC/Filmes%20cetecom%202006/parte002.mpghttp://localhost/var/www/apps/conversion/V%C3%ADdeos%20ABMACO%20PC/Filmes%20cetecom%202006/parte002.mpghttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/GlasCraft_INDy_X_Gel_Coat_Application.avi


125/248

Os melhores resultados so obtidos com a pistola que permite aplicao decamadas com melhor uniformidade.

Em ambientes confinados ou locais de difcil acesso o rolo de plo de carneiropode ser usado como alternativa.

Aplicao a pincel pode apresentar estrias e desuniformidade de espessuraque prejudicam a qualidade do acabamento.

Geralmente a aplicao feita em duas demos cruzadas sendo a primeiracom 0,20 a 0,30 mm e a segunda com 0,30 a 0,40 mm obtendo-se umaespessura final entre 0,50 a 0,70 mm.

IMPORTANTE!O fabricante do gel deve fornecer a espessura adequada de aplicao do seu

produto.

Importante


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A laminao sobre o gel coat no deve ser iniciada antes que atinja oestado de tack.

Esse estado de tack caracterizado pela cura parcial do gel coatquando sua superfcie pode ser tocada sem que suje os dedos.

Se a laminao for iniciada antes do estado de tack o estirenocontido na resina de laminao pode atacar e enrugar o gel coatcomprometendo a qualidade final da pea.


127/248

Qual a base de um gel coat?

Qual as formas de aplicao?

Qual a melhor?

Qual as vantagens de utilizar gel coat?

Cite alguns aditivos utilizados em gel coat?


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So utilizados para evitar a aderncia dos moldes com apea ou produto laminado sobre o mesmo.

Principais desmoldantes utilizados:

PVA lcool PoliVinlico Cera em pasta desmoldante (base carnaba) Desmoldantes semi-permanentes Filme plstico de polister (Therphane)


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So substncias que se decompem dando incio polimerizao(cura) da resinas e do gel coat polister insaturado.

So tambm chamados de iniciadores e geralmente so da famliados perxidos orgnicos.

Os PERXIDOS ORGNICOS so substncias qumicas derivadas doperxido de hidrognio (gua oxigenada).

Exemplos :- PMEK-perxido de metil etil cetona- BPO -perxido de benzola- AAP- perxido de acetil acetona

Variveis de temperaturana polimerizao


130/248

p

Ambiente: 20C a 30C (cura a temperatura ambiente)

Mdia temperatura controlada: 30C a 90C

Alta temperatura controlada: acima de 90C

Exemplo de curaRPI Ortoftlica


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Velocidades de cura com diferentes

catalisadores

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 4 8 12 20 30 30

Tempo (minutos)

Temperatura(oC)

AAP

MEKP

BPO

RPI Isoftlica


132/248

Velocidades de cura com diferentescatalisadores

0

50

100

150

200

0 4 8 10 20 30 35 40

Tempo (minutos)

Temperatura

(oC)

AAP

MEKP

BPO

RPI Bisfenlica


133/248


catalisadores

0

20

40

60

80

100120

140

160

180

0 6 12 17 23 31 45

Tempo (minutos)

Temperatura

(oC)

AAP

MEKP

BPO

stervinlica


134/248


catalisadores

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 6 12 17 23 31 40

Tempo (minutos)

Temperatura

(oC)

AAP

MEKP

BPO

IMPORTANTE


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A velocidade de cura das resinas em geral depende da quantidade

de catalisador. De modo geral, quanto maior for a quantidade decatalisador, maior ser a velocidade de reao. Porm, isto verdade at cerca de 3,0% de catalisador adicionado. Acima destaquantidade no h mais aumento significativo da velocidade decura.

Estudos comprovam tambm que a utilizao de catalisador emquantidades superiores a 3 (trs) por cento leva a desperdcio poisno se alcana rendimentos superiores. Se o teor de Perxidochegar em torno de 7 (sete) por cento ocorrer uma inibio dareao de cura, em razo de os radicais livres gerados reagirementre si e no atacarem as duplas ligaes.

A ttulo de exemplo, o grfico seguinte apresenta o comportamento de umcatalisador utilizando diversas concentraes.

Catalisador


136/248


concentraes de catalisadores

020

40

60

80

100

120

140

160

0 612

17

23

31

40

49

58

Tempo (minutos)

Temperatura(oC)

2,00%

1,50%

1,00%

0,50%

ACELERADOR


137/248

Semelhante aos catalisadores, os aceleradores de reao tambmexibem um aumento de velocidade de reao proporcional suaconcentrao.

O grfico seguinte apresenta o comportamento de um aceleradorem relao sua concentrao.

Acelerador


138/248

Influncia da concentrao de

acelerador na velocidade dereao

020

40

60

80

100120

140

160

0 612

18

24

30

36

42

Tempo (minutos)

Temperatura(oC)

1,00%

0,50%

0,30%

0,10%

INIBIDOR


139/248

Os inibidores so adicionados para reduzir a velocidade de cura, parapossibilitar maior tempo de trabalho ou para evitar a formao de bolhas oudeformaes da pea. Quanto maior a quantidade de inibidor, mais lentaser a velocidade de reao.

O grfico seguinte apresenta, genericamente, o comportamento de uma

resina polister quando adicionado inibidor a vrias concentraes.

Inibidor


140/248

Influncia da concentrao de inibidor

na velocidade de reao

0

20

40

60

80

100

120

140

0 6 12 18 24 30 36 42

Tempo (minutos)

Temperatura(oC)

0,01%0,02%

0,03%


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Cite 2 tipos de catalisador?

Qual a faixa % recomendada para uso do PMEK?

A falta ou excesso de catalisador prejudica a cura?

Qual a funo do inibidor?

Quais cuidados devemos ter com os catalisadores?


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Polimerizao (cura) de uma resina de polister insaturada amudana de seu estado lquido para o estado slido.

Durante esta transformao a resina e gel coat vai alterandogradativamente suas caractersticas qumicas e fsicas.

Esta reao EXOTRMICA (libera calor) ou seja, ao dar o tempo degel, a temperatura da massa aumenta rapidamente at atingir atemperatura mxima (pico exotrmico), quando ento o laminadocomea a esfriar at atingir a temperatura ambiente.

liquidoslido

Fases de polimerizao


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Fase liquida

Fase de gel

1- Tempo de gel (gel time) o tempo transcorrido aps a mistura daresina com o catalisador e o incio da cura (ponto de gel).

o tempo que temos disponvel para manipular a resina (laminar,compactar, injetar).



144/248

2- Intervalo de reao o perodo onde ocorre o endurecimento daresina com rpida e alta liberao de calor (Exotermia).

Fase liquida

Fase de gelIntervalo de

reao



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3- Pico exotrmico a temperatura mais alta que atinge umadeterminada resina polister insaturada catalisada quando emprocesso de polimerizao(cura).

Fase liquida

Fase de gelIntervalo de

reao



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4- Resfriamentoou perda de calor onde a matriz comea a adquirirsua rigidez mais rapidamente.

Fase liquida

Fase de gel Intervalo dereao

Perda

de calor



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3-Final do ciclo quando a temperatura retorna a ser equivalente aambiente.

Fase liquida

Fase de gel Intervalo dereao

Perda

de calor

Peapolimerizada

Representao grficaprocesso de polimerizao

C d li i


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Curva de polimerizao

TEMPO

TEMPERATU

RA

Pico exotrmico

Intervalo de reao

Tempo de gel

Fase de resfriamento

(perda de calor eaumento da rigidez)

Ciclo dePolimerizao

Intervalo de cura

Curva exotrmicaResina ortoftlica com 3% de PMEK

Temperatura ambiente 25CEnsaio com 50 ml resina pura


149/248

Temperatura

Tempo

Curva exotrmicaResina ortoftlica com 3% de PMEK

Temperatura ambiente 25CEnsaio do processo RTM Ligth


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Temperatura

Tempo

Importante


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As Resinas so sensveis as mudanas de temperatura ambiente quealtera principalmente o tempo de cura e a viscosidade.

Como o tempo de cura varia em relao a temperatura ambiente, recomendado que antes da iniciar o trabalho se verifique o tempo

de gel, evitando-se assim, perda de produtividade e material,excesso de catalisador, dentre outros.

A maioria das resinas so fornecidas Pr-Aceleradas ou PA (jcontem o acelerador), bem como, so ajustadas para o uso de 1%

a 3% do Catalisador (PMEK) e relao ao peso.

Ensaios prticos


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1. Gel time2. Pico exotrmico3. Curva de polimerizao


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Se apresentam em diversas formas tais como:

- Fibras contnuas- Fibras picadas- Fibras modas (p)- Mantas unifilamento- Mantas de fios picados- Mantas compostas- Mantas formveis a frio ou a temperatura- Tecidos unidirecionais, bidirecionais e multiaxiais- Tecidos hbridos- Vu de superfcie

Reforo estrutural


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So fabricados a partir de vrias bases txteis tais como:

- Vidro (E, S, AR)- Aramida- Carbono- Natural (curau, coco, bananeira, sisal, piaava)

Fibra de vidro


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Largamente utilizadas a partir dosanos 60 a mais utilizada nafabricao de materiaiscompsitos, devidoprincipalmente ao seu baixocusto, alta resistncia trao egrande inrcia qumica.

Vdeo

Aramida
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Filme%20Vetrotex.MPGhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Filme%20Vetrotex.MPG


156/248

Fabricadas a partir de fiossintticos base poliamidaaromtica utilizada comoreforos balsticos e emcompsitos avanados onde asegurana, leveza e resistnciaso requisitos essenciais ao

produto.

Vdeo

Fibras de carbono
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/CAPACETE%20QUE%20SALVOU%20O%20FELIPE%20MASSA.wmvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/CAPACETE%20QUE%20SALVOU%20O%20FELIPE%20MASSA.wmv


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Utilizadas a partir dos anos 90 emcompsitos avanados voltadospara os segmentos militar,aeronutico e aeroespacial eposteriormente a outros comomateriais esportivos, nutico eautomotivo, devido a necessidade

de se obter produtos cada vezmais leves (baixo peso) e altarigidez.

Vdeo

Fibras vegetais
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/[1]el%20carbono-maravillas%20modernas-history%20channel.wmvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/[1]el%20carbono-maravillas%20modernas-history%20channel.wmv


158/248

Devido aspectos ambientais,sociais e econmicos passaram aser mais estudadas e utilizadasem segmentos especficos, comono setor automotivo parafabricao de componentes deacabamento e de menor

resistncia estrutural em relaoas de vidro, aramida e carbono.

Fibras de vidroUnidades de medida


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Tex: Unidade de medida para roving contnuo. aquantidade de gramas contidas em um quilmetro demechas de fibras de vidro.

Gr/m: Unidade de medida para vu, tecidos e mantas de

reforo.

Fibras de vidroTipos


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ROVINGS: so as mechas de vrias tortas enroladas em bobinascilndricas, utilizados no processo de laminao a pistola.

CARACTERSTICAS PRINCIPAIS:Facilidade de corteBoa disperso das fibras picadas

Velocidade de impregnao balanceada para facilitar a penetraoda resina sem dificultar a remoo das bolhas de arBaixa formao de eletricidade estticaBoa conformao em cantos e dobrasBoa translucidez no laminadoFcil desenrolamento



161/248

MANTAS:So fabricadas com mechas de fibras picadas em um arranjomultidirecional aleatrio, ligadas por um ligante bisfenlico de altasolubilidade em estireno.Gramaturas: 300 g/m2450 g/m2e 600 g/m2.

CARACTERSTICAS PRINCIPAIS:- Uniformidade de peso e espessura- Facilitar a penetrao da resina- Facilitar a remoo de ar dos laminados- Produzir laminados com boa translucidez

- Conformar com facilidade em cantos e dobras



162/248

TECIDOS: So fabricados com rovings (fibras contnuas) e so usados emaplicaes que exigem propriedades mecnicas mais altas que as obtidascom fibras picadas, principalmente resistncia a impacto, alongamento edeflexo.gramaturas: 30 g/m2a 800 g/m2

Os tecidos no so isotrpicos, e as direes das fibras (urdume e trama)devem coincidir com aquelas de maior solicitao mecnica.


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Quais os principais reforos (base do material)?

De que forma so encontrados (comercializados)?

O que TEX?

Qual o reforo mais utilizado?

Os tecidos so isotrpicos?

Qual tipo de reforo o mais isotrpico?


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As cargas so partculas slidas e insolveis na resina. Ascargasminerais de baixa absoro de leo (calcita, dolomita, aluminatrihidratada, quartzo, slica) so usadas nas camadas estruturaispara reduzir custos e dar propriedades especiais aos laminados.

Outras cargas, como carbonato de clcio precipitado e talco, so

usadas em gelcoats para controlar a reologia e reduzir custos.

As cargas reduzem o coeficiente de dilatao trmica dos gelcoats.

Os laminados planos e finos empenam menos se feitos com gelcoats

contendo altos teores de carga. Um ponto que merece atenoespecial o aumento do peso especfico.

Cargas Minerais


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Dolomita

Quartzo

Calcita

Caulim

CARGAS


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Podemos dividir as cargas emdois grupos:

Cargas para Reforo

Cargas para rigidez

Fibra moda Talco Micro esferas ocas Calcita

Cargas


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Cargas para reforoAs mais utilizadas so as micro esferas

de vidro, as quais podem ser ocasou macias, cujo principal interessereside em sua geometria (formafsica) que reparte regularmente os

esforos nas peas evitandoconcentraes de tenses.

Exemplos : Micro esferas ocas devidro, carbono e orgnicas (epxi,fenlicas, PS) e fibra de vidromoda.

Micro esferas ocas de vidro

Cargas


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Cargas para rigidezAs mais utilizadas so , em geral,

de origem mineral e seincorporam resina empropores compatveis com ascaractersticas desejadas ao

produto final, bem como, taiscargas podem ser usadastambm para reduzir custos.

Exemplos : Carbonato de Clcio,Talco (silicato de magnsiohidratado), Caulim (silicato dealumina hidratado)

Talco

Cargas


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Para conferir determinadas caractersticas aos materiaiscompsitos, tais como conduo de eletricidade e calor,cargas especiais so utilizadas e, entre elas se destacam:

- Metais em p (Alumnio, Cobre, Ferro)

- Micro esferas metalizadas- Filamentos metlicos muito finos


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MOLDAGEM ABERTA

MOLDAGEM FECHADA

LAMINAO MANUAL

LAMINAO A PISTOLA

COMPRESSO A FRIO

MOLDAGEM A VCUO & INFUSO

ENROLAMENTO FILAMENTAR

COMPRESSO A QUENTE

INJEO DIRETA E ASSISTIDA A VCUO

LAMINAO CONTNUA & PULTRUSO

CENTRIFUGAO

1%

CONSUMO DE MATRIA-PRIMA POR PROCESSO


171/248

171

52%27%

11%3% 2%

3% 1%

1%

0%

Manual (Spray e Hand Lay Up) Infuso

RTM Filament Winding

BMC Laminao Contnua

Pultruso SMC

Outros


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1- Processo manual

Laminao manual (hand lay up)

Revestimento

Laminao manual


173/248

Vdeo

Processo manual
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Fibreglass%20moulding%20bangalore,karnataka,%20India.wmvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Fibreglass%20moulding%20bangalore,karnataka,%20India.wmv


174/248

Revestimento


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Fotos gentilmente cedidas RUST Engenharia


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Vdeo

Projeo
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/aplicacion%20de%20resina%20epoxica.wmvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/aplicacion%20de%20resina%20epoxica.wmv


177/248


178/248


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Vdeo

RTM
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Robot%20Fiber%20Glass.wmvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Robot%20Fiber%20Glass.wmv


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RTM VANTAGENS


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MENOR MO DE OBRA EM RELAO AOS

PROCESSOS LAMINAO MANUAL E A PISTOLA REGULARIDADE NA PRODUO BAIXA EMISSO DE ESTIRENO BAIXO CUSTO DE FERRAMENTAL

RPIDA PRODUO DO MOLDE E CONTRA MOLDE VRIAS OPES EM RESINAS E REFOROS

Vdeo case

RTM
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/eparco%20editado.wmvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/eparco%20editado.wmv


182/248

RTM

RTM Light


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RTM Light


184/248

Vdeo
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/V%C3%ADdeo%20RTM%20Light%20Leg%20Portugues.wmvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/V%C3%ADdeo%20RTM%20Light%20Leg%20Portugues.wmv


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186/248


187/248


188/248

Saco de vcuo


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Vdeo
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Carbon%20Fibre%20Cello.wmvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Carbon%20Fibre%20Cello.wmv


190/248


191/248


192/248


193/248

Infuso


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Vdeo
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Infus%C3%A3o%20conves%20ABMACO%202009.wmvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Infus%C3%A3o%20conves%20ABMACO%202009.wmv


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196/248


197/248


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BRASIL 13 lugar na Volvo Ocean Race 2006


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Vdeo

Filamento contnuo
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/ABN%20AMRO%20footage%20from%20Volvo%20Ocean%20race..wmvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/ABN%20AMRO%20footage%20from%20Volvo%20Ocean%20race..wmvhttp://www.brasil1.com.br/site/projeto/torben_grael.aspx


200/248


201/248


202/248


203/248

Vdeo
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Filme%20Filamento%20Continuo%20ABMACO.wmvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Filme%20Filamento%20Continuo%20ABMACO.wmv


204/248

Pultruso


205/248


206/248


207/248

Vdeo
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Processo%20de%20Pultrus%C3%A3o.wmvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Processo%20de%20Pultrus%C3%A3o.wmv


208/248

Vdeo
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Pultrusion.avihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Pultrusion.avi


209/248


210/248

Laminadora contnua


211/248


212/248


213/248

Moldagem por compresso


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SMC (COMPOSTO DE MOLDAGEM NA FORMA DE LENOL)

BMC (COMPOSTO DE MOLDAGEM NA FORMA DE MASSA)

COMPRESSO A QUENTE

O que SMC?

Sheet Molding CompoundFibras longas (de 3 a 6 cm) maior resistncia
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Filme%20SMC%20ABMACO%202009.wmvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Filme%20SMC%20ABMACO%202009.wmv


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Fibras longas (de 3 a 6 cm) = maior resistncia Processo de prensagem semelhante a estampagem metlica Moldes metlicos aquecidos ( de 120C a 180C) Prensas de fechamento e conformao de 80 kg/cm a 120 kg/cm

Composio do SMC


216/248

39%

39%

22%

Resina polimrica termofixa

Carga inorgnicaReforo


217/248

SMCEquipamento de fabricao do SMC


218/248

SMCMaturao do SMC em cmara quente e

estocagem em cmara fria


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SMCIncio da moldagem


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221/248

Fonte: Simoldes Aos Brasil

A concepo de peas externas dos automveis em duas partes requerao menos de 10 a 12 ferramentas de ao para estampagem e

Linha de Estampagem em ao


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formao das partes internas e externas em ao.

Fonte: Dieffenbacher, DE

A concepo de peas externas dos automveis em duas partes requerapenas duas ferramentas se a tecnologia de moldagem de SMC for usada.

Linha de SMC


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Fonte: Dieffenbacher, DE

O que BMC?

Bulk Molding Compound
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Filme%20BMC%202009%20final.wmvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Videos/Filme%20BMC%202009%20final.wmv


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Fibras curtas (de 6 a 12 mm) Processo de prensagem e injeo Moldes metlicos aquecidos ( de 120C a 180C) Prensas de fechamento e conformao de 80 kg/cm a 120 kg/cm

Composio do BMC


225/248

42%

38%

20%

Resina polimrica termofixa

Carga inorgnicaReforo

Vantagens do BMC

Alta produtividade (~ 80 mil ps/ano/molde)


226/248

timo acabamento superficial (Casse A automotivo) Baixa densidade ( de 1,4 a 2 g/cm) Baixa dilatao trmica tima resistncia a temperatura ( acima de 120C)

Transparncia as ondas eletromagnticas No oxida (no sofre corroso) timo isolante trmico e acstico

BMC MOLDAGEM PORCOMPRESSO


227/248

BMCMOLDAGEM POR INJEO


228/248

BMC APLICAES


229/248


230/248


231/248


232/248

Elevada integrao de funes

com excelente resistncia esuperior isolamento acstico


233/248

Centrifugao


234/248


235/248


236/248


237/248


238/248


239/248


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QUALIDADE fabricar produtos com segurana.

Respeitando:

Colaboradores Clientes Sociedade Meio Ambiente

Qualidade

Qualidade de produtos e servios deixou de ser, nestas ltimas


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dcadas, apenas uma estratgia de diferenciao e se tornou umaquesto de necessidade primordial h sobrevivncia das empresas.

Para que as empresas conquistem nveis de competitividade exigidapelo mercado nacional e internacional necessrio:

- Sistema gerencial da qualidade- Planejamento e controle adequado.- Atualizao continua e- Capacitao da Mo de Obra Operacional.

Segurana

O que Segurana ?


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SEGURANA fabricar produtos com qualidade.

Respeitando:

Colaboradores Clientes Sociedade Meio Ambiente

Segurana

Toda empresa alm de especificar


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ferramentas, matrias primas,procedimentos e tem de zelar pela totalsegurana de cada um de seusfuncionrios e colaboradores atravs doconceito do uso de EPIs.

EPIs = Equipamentos de Proteo Individual

Segurana

SEMPRE


244/248

- Consulte as Fichas de Emergncia de cada produto.- Consulte a FISP - Ficha de Informao e Segurana do Produto.- Use os EPIs adequados a cada atividade.

Dvidas?

NR-6 do Ministrio do Trabalho e Empregowww.mte.gov.br

Site da AlmacoFaa o download gratuito do Manual de EPIS

www.almaco.org.br


245/248


246/248

www.almaco.org.br


247/248

Finalizando

A equipe ALMACO E CETECOM agradecem a participao de todos.


248/248

introdução aos compositos poliméricos módulo 1 - almaco

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