Plástico reforçado com fibra (FRP) em ação!

Plástico reforçado com fibra (FRP) está rapidamente ganhando popularidade em mercados que buscam uma alternativa ao aço. Os EUA estimam que a demanda alcance 4,3 bilhões de libras em 2017 e não é surpreendente com um produto tão versátil. Muitas indústrias, como aeroespacial, militar e de construção, usam muito o FRP por sua força, leveza e resistência aos elementos.

O FRP vem em várias formas. Muitos reforços de fibra diferentes estão disponíveis, incluindo vidro, carbono, basalto e aramida. Essas fibras podem ser tecidas, costuradas ou trançadas para fornecer maior rigidez e capacidade de tração enquanto a resina liga as fibras em uma matriz firme. Enchimentos e aditivos são usados ​​não apenas para ajudar a reduzir o custo de produção de plástico reforçado com fibra, mas também para reduzir o encolhimento e melhorar as propriedades mecânicas e físicas.

Como os plásticos reforçados com fibra resistem ao aço? Esses compostos têm muitas qualidades estruturais excelentes, incluindo alta resistência, resistência à fadiga e alta resistência a temperatura elevada, abrasão, corrosão e produtos químicos. Os materiais de reforço também pesam apenas 1/3 do peso do aço e, devido ao seu peso leve, são mais fáceis de transportar e manusear durante a construção, reduzindo o tempo de projeto. O FRP na verdade mantém tolerâncias e resistências de material semelhantes e às vezes melhores do que aço ou alumínio.

Aqui estão três setores onde os FRPs estão fazendo uma grande diferença:

1 Indústria da Construção

Atualmente, FRP é mais amplamente usado para superestruturas de pontes e tabuleiros de pontes . A primeira ponte construída de FRP erguida nos EUA foi em Russell, Kansas, em 1996. A equipe de trabalho levou apenas um dia para instalar a superestrutura devido ao peso leve do material. Em 2005, a histórica Ponte da Broadway em Portland, Oregon (foto à direita) foi reformado para substituir a plataforma de grade de aço por uma sólida de FRP, que poderia fornecer melhor tração quando molhado e também seria mais resistente à corrosão do que o metal. O FRP é usado para fortalecer e reforçar vigas e colunas existentes de edifícios. O FRP também é amplamente utilizado para aplicações de segurança, como corrimãos. A única desvantagem de usar polímeros reforçados com fibra parece ser um custo inicial mais alto, embora se equilibre com um menor custo de ciclo de vida projetado de manutenção e reparos.

2. Indústria Automotiva

O FRP também está surgindo cada vez mais na indústria automotiva. Fibras de carbono já foram usadas exclusivamente em carros de corrida mas a BMW lançou o i3, que representa o primeiro esforço para produzir em massa um carro feito em grande parte de fibra de carbono. Enquanto o material torna o carro mais leve - permitindo que ele vá mais rápido do que o carro elétrico mais vendido - o peso leve também torna o carro mais eficiente em termos de combustível e tem o potencial de reduzir os gases do efeito estufa e outras emissões se a tendência da fibra de carbono decolar . A desvantagem é (novamente) o alto custo, eliminação de resíduos - o material não pode ser reutilizado de um carro para construir outro - e conserto. Os custos iniciais da BMW para configurar uma fábrica de plástico reforçado com fibra que pudesse fornecer um fornecimento consistente do material foram formidáveis. Quando o aço é impactado, ele se dobra e se deforma, mas as fibras de carbono se desintegram. Isso cria um mecanismo de dissipação de energia muito eficiente, mas quando o material se quebra e as fibras se desintegram, pode causar resultados imprevisíveis.

3. Indústria Aeroespacial

Os fabricantes de aeronaves também estão colhendo os benefícios desse material poderoso. O Boeing 787 faz maior uso de materiais plásticos reforçados com fibra em sua fuselagem e estrutura primária do que os aviões comerciais anteriores, oferecendo economia de peso de 20% em média em comparação com designs de alumínio mais convencionais. Os materiais compostos permitem a construção de uma estrutura mais leve e simples, o que aumenta a eficiência do avião, reduz o consumo de combustível e reduz a manutenção. Além disso, a construção de um barril composto de uma peça única do 787 resulta na eliminação de emendas de pele longitudinais que reduzem não apenas o peso e o arrasto, mas também reduzem significativamente a quantidade de manutenção necessária porque não há juntas, fixadores ou placas de emenda adicionais.

No geral, polímeros reforçados com fibra são realmente fazendo seu nome devido à sua alta rigidez e relação de peso, alta resistência e resistência à corrosão, fadiga e produtos químicos.

Você tem experiência em trabalhar com compósitos de polímero reforçado com fibra? Por favor, compartilhe na seção de comentários abaixo!

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