Um guia para iniciantes em plásticos reforçados com fibra (FRP's)

Plástico reforçado com fibra (FRP), também conhecido como polímero reforçado com fibra, é na verdade um
material compósito que constitui uma matriz polimérica misturada com certos materiais de reforço, como fibras. As fibras são geralmente de basalto, carbono, vidro ou aramida; em certos casos, também podem ser usados ​​amianto, madeira ou papel.

A Formação de FRPs

Voltando ao básico, existem dois processos através dos quais um polímero é desenvolvido:polimerização por etapas e polimerização por adição. Os plásticos compostos são formados quando um par de materiais homogêneos com características diferentes se unem para produzir um produto final com as propriedades mecânicas e materiais desejadas. Esses materiais compostos podem ser de dois tipos, reforçados com fibras e reforçados com partículas.

Plástico reforçado com fibra é aquela categoria em que a resistência mecânica e a elasticidade dos plásticos são aumentadas por meio da incorporação de materiais de fibra. A matriz, que é o material do núcleo desprovido de reforço de fibra, é dura, mas comparativamente mais fraca, e deve ser endurecida por meio da adição de fibras ou filamentos de reforço potentes. É a fibra que é crítica na diferenciação do polímero original do FRP.

A maioria desses plásticos são formados através de vários processos de moldagem em que um molde ou uma ferramenta é usado para colocar a pré-forma de fibra, constituindo fibra seca ou fibra contendo uma proporção específica de resina. Depois de ‘umedecer’ as fibras secas com resina, ocorre a “cura”, em que as fibras e a matriz assumem a forma do molde. Nesta fase, ocorre aplicação ocasional de calor e pressão. Os diferentes métodos incluem moldagem por compressão, moldagem por bexiga, embrulhamento de mandril, autoclave, enrolamento de filamento e layup úmido, entre outros. Confira este vídeo sobre o processo:

Propriedades comuns de FRPs

Esses materiais compostos geralmente apresentam baixo peso e alta resistência. Eles são tão fortes que a indústria automotiva está cada vez mais interessada em usá-los para substituir parte do metal nos carros. Plásticos reforçados com fibra podem ser tão fortes quanto alguns metais, mas são muito mais leves e, portanto, mais eficientes em termos de combustível.

É possível personalizar as propriedades dos plásticos reforçados com fibra para atender a uma ampla gama de requisitos. Os polímeros reforçados com fibra normalmente têm propriedades elétricas e de compressão impressionantes e exibem resistência ambiental de alto grau. Um fator importante que torna esses materiais favoritos entre os diferentes setores industriais é o processo de fabricação, que é bastante econômico. A taxa de produtividade é média a alta e uma colagem pronta é exibida com materiais diferentes.

As outras propriedades exclusivas dos plásticos reforçados com fibra incluem isolamento térmico recomendável, integridade estrutural e dureza ao fogo, juntamente com estabilidade à radiação UV e resistência a produtos químicos e outros materiais corrosivos.

As características dos plásticos reforçados com fibra dependem de certos fatores, como propriedades mecânicas da matriz e da fibra, o volume relativo de ambos os componentes e o comprimento da fibra e a orientação dentro da matriz.

Fibras comuns incluem:

• Vidro é um material isolante muito bom e, quando misturado com a matriz, forma fibra de vidro ou plástico reforçado com vidro. Em comparação com a fibra de carbono, é menos forte e rígida e menos quebradiça e cara.
• Com base em carbono plásticos reforçados com fibra oferecem alta resistência à tração, resistência química, rigidez e tolerância à temperatura, juntamente com baixa expansão térmica e peso. Os átomos de carbono formam cristais que se encontram principalmente ao longo do eixo longo da fibra. Este alinhamento torna o material forte, aumentando a proporção entre resistência e volume.
• Aramida é um componente de fibra que resulta em fibras sintéticas robustas e resistentes ao calor. Ele encontra amplas aplicações em muitos setores.

Os plásticos reforçados com fibra encontram ampla aplicação nos setores automotivo, aeroespacial, de construção e marítimo. Vidro plástico reforçado com fibra s são uma opção muito boa para a indústria de energia, pois são desprovidos de qualquer campo magnético e podem oferecer resistência considerável a faíscas elétricas. Os usos estão se diversificando, um fenômeno evidente na entrada de fibras de carbono em artigos esportivos, planadores e varas de pesca, junto com a aplicação japonesa de FRPs em portões hidráulicos.

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