Os métodos de fabricação de compósitos mais populares

Em 2024, o tamanho do mercado global de compósitos será de cerca de US $ 130,83 bilhões. O principal material de reforço nos EUA é a fibra de vidro. Em 2017, registrou um valor de crescimento de US $ 2,1 bilhões.

Há uma demanda crescente por materiais robustos, duráveis ​​e leves. Muitas indústrias estão se voltando para compósitos para encontrar reforços de um projeto específico.

Eles querem resolver os desafios que os polímeros reforçados com fibra enfrentam. Esses reforços são produtos de fabricação de compósitos.

Existem vários métodos de fabricação de compósitos na indústria. Sua decisão depende do material, design e aplicação do composto.

Aqui estão alguns dos métodos mais populares.

1. A disposição das mãos

O lay-up manual é o método mais básico de fabricação usado em compósitos termofixos. O processo envolve a colocação de camadas de pré-impregnado em uma ferramenta à mão para criar uma pilha de laminado.

Assim que o lay-up estiver concluído, você precisa aplicar a resina na camada de camadas. Em uma variação diferente do lay-up manual conhecido como lay-up úmido, você precisa revestir cada camada com resina antes de colocá-los juntos em camadas.

2. Moldagem Aberta

A moldagem por contato ou moldagem aberta é um processo de baixo custo usado na criação de materiais compostos de fibra de vidro. O molde é primeiro tratado com um agente desmoldante e gel antes do início da fabricação.

Coloque os materiais de moldagem no topo do molde por meio do processo de spray up ou do processo de lay-up manual. No processo de pulverização, você deve pulverizar a resina e os fios picados na superfície de moldagem simultaneamente.

Em seguida, compacte o laminado manualmente usando rolos e adicione qualquer material de núcleo neste ponto. Uma camada final de pulverização ajuda a colocar os materiais do núcleo entre o laminado. Depois disso, você pode permitir que a moldagem cure.

Às vezes, você pode usar o processo de lay-up de mão junto com o lay-up de spray em uma tentativa de reduzir o trabalho.

3. Métodos de infusão de resina

Devido à alta demanda por materiais compostos, há um aumento na necessidade de uma taxa de produção mais rápida. Muitas pessoas estão substituindo o processo de lay-up por métodos alternativos que incentivam a automação da fabricação.

Esses métodos de fabricação incluem:

A Moldagem por Transferência de Resina

Aqui, você deve colocar reforço seco no molde e posteriormente bombear uma mistura da resina e do catalisador sob baixa pressão.

A resina usada é de baixa viscosidade, de modo que pode permear a pré-forma antes de sua cura. O processo produz peças de alta qualidade sem a necessidade de autoclave.

Moldagem por injeção de reação

Possui uma diferença notável para a moldagem por transferência de resina. Em vez de injetar a resina e o catalisador como uma mistura, você os insere em dois fluxos separados.

A reação química que ocorre durante a mistura ocorre então no molde em vez do cabeçote dispensador.

Moldagem por Transferência de Resina Assistida a Vácuo (VARTM)

O VARTM se destaca dos demais processos de moldagem por transferência de resina por não necessitar do uso de calor ou pressão. Em vez de bombear a resina usando pressão, o VARTM puxa-a para a pré-forma usando vácuo.

Assim, o VARTM usa ferramentas de baixo custo, facilitando a produção de uma quantidade considerável de peças complexas e baratas.

Enrolamento de Filamento

A vantagem significativa do método de fabricação de enrolamento de filamento é que seus custos de material são baixos. O processo é contínuo e pode ser altamente automatizado.

A área de aplicação mais significativa é na fabricação de eixos de tacos de golfe.

Outros itens, como peças cilíndricas, varas de pesca e vasos de pressão, ficam com o restante do negócio.

Pultrusão

O método de pultrusão é um processo simples e contínuo. Aqui, você primeiro passa a fibra de reforço por um banho quente de resina. Em seguida, ele é projetado para formas específicas à medida que passa por várias guias de formação.

Depois disso, ele passa por um molde aquecido antes de assimilar sua forma final e se curar. Os produtos feitos por pultrusão são lisos e não precisam de pós-processamento.

O método é usado há décadas na fabricação de fibras de vidro e resinas de poliéster.

Rolamento de tubos

A laminação de tubos é um método de fabricação que pode ser usado na fabricação de hastes e tubos. Seus principais produtos são tubos cônicos ou cilíndricos de pequeno diâmetro.

Neste processo, você deve primeiro pré-cortar o material em padrões que ajudarão na arquitetura da fibra. Eles são então dispostos em uma superfície onde um mandril rola sobre eles para compactar e reduzir a massa dos materiais.

Você deve reposicionar as peças do padrão em intervalos regulares para dar ao tubo resistência à flexão.

Moldagem por compressão

Este método é útil no processamento de termofixos de alto volume. É a melhor opção quando você precisa produzir mais de 10.000 peças.

Os materiais de folha composta são feitos usando um composto de fabricação de folha. Você deve primeiro colocar uma pasta de resina e despejar a fibra de vidro picada por cima. Em seguida, você pode cobrir a fibra de vidro usando uma camada final de pasta de resina.

A indústria automobilística está explorando o uso de compostos para moldagem de folhas com reforço de carbono. É uma tentativa de tirar vantagem da relação resistência e rigidez em relação ao peso do carbono.

Moldagem por Injeção

É um método rápido e de baixa pressão comum na fabricação de termoplásticos preenchidos. O processo é rápido, com velocidades de injeção de um a cinco segundos. Uma hora é suficiente para produzir até 2.000 peças pequenas.

A moldagem por injeção automatizada da BMC está subindo no ranking e conquistando alguns dos mercados mantidos por fundidos de metal e fabricantes de termoplásticos.

Detalhes importantes a serem observados ao usar métodos de fabricação de compósitos

Os materiais compostos possuem muitas propriedades desejáveis ​​que os tornam adequados para uso em várias aplicações.

Os métodos de fabricação de compósitos listados acima ajudam a modelar resinas e reforços, dando ao material compósito sua forma desejada.

Ao manusear materiais compostos, é fundamental que os fabricantes mantenham um ambiente de trabalho seguro. Eles também devem abordar as questões de saúde e segurança, usando equipamentos de proteção e desenvolvendo políticas de monitoramento para toda a empresa.

Contate-nos hoje para obter mais informações sobre o uso de materiais compostos.