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Prepregs
O texto abaixo foi
extraído do livro "Manual de Construção de Barcos"
Um método
que é relativamente novo, mas muito promissor para a construção
de barcos, é o uso de prepregs. Este tipo de construção
é feita a partir de fibras pré-impregnadas com um sistema
de resina, normalmente epoxy , que cura acima da temperatura ambiente.
Guardados a -18°C, prepregs possuem um tempo de vida de vários
meses.
No processo de construção de uma peça, este material é
depositado sobre a superfície do molde, utilizando sua própria
aderência. São colocadas várias camadas do material
desejado, e sobre elas uma de tecido de nylon desmoldante, chamado de
peel ply, e em seguida um filme de plástico perfurado que determina
a quantidade de resina que será ainda retirada durante a compactação
do material. Normalmente, se o trabalho foi bem feito a quantidade extra
de resina não ultrapassa 3%.
Um dos pontos básicos do processo de aquecimento do material é manter
a temperatura constante em toda a peça. Quando ela atingir 60% da
temperatura máxima de gelificação, aumenta-se progressivamente a temperatura
até 84 °C em intervalos constantes de tempo, a fim de criar um fluxo
contínuo da resina durante a cura. Isso pode ser bem entendido quando
se tem uma parte do laminado a uma temperatura menor onde a resina
ainda não se fundiu, o que impede de manter um escoamento de resina
constante através de toda a peça. O mais importante é fazer que toda
a matriz de resina atinja a temperatura de fusão ao mesmo tempo. Na
prática, significa que ela tem neste momento a mesma viscosidade.
O controle se faz com vários termopares instalados sobre a superfície da peça, e mesmo no
interior, no caso de laminados com altas espessuras. A temperatura é ajustada
com um termostato acoplado ao sistema de monitoramento de temperatura.
Outro ponto importante é que o ar quente dentro do forno deve ter circulação
constante a fim de evitar que as áreas fiquem com temperaturas diferentes
uma das outras. Este processo é normalmente controlado por um sistema
de computador simples e roda em qualquer tipo de computador. O forno pode
ser feito de várias maneiras. No caso de um barco, com pressão de 1 atm,
basta um forno simples, feito de chapa metálica, com isolamento de poliestireno
ou produto similar.
O forno deve ser ventilado o tempo todo para manter o fluxo de ar quente constante em todo seu volume.
Após o período inicial em que a resina está fluida, o tempo de cura será
atingido em poucos minutos. Logo após este ponto deverá ser feito um resfriamento
rápido sobre a peça. A resistência de uma peça construída com tecidos
pré-impregnados é muitas vezes superior a qualquer outra técnica de laminação.
Um dos pontos negativos
desse sistema é a necessidade de um ajuste preciso de todas as variáveis
para se fabricar uma peça de qualidade. Entretanto a partir do ponto que
se domina o processo, é impressionante a velocidade de produção e a redução
de mão-de-obra que se tem, além do aumento significativo da resistência
do laminado.
Quando se constrói
um laminado sandwich, é preciso tomar cuidado ao selecionar o material
de núcleo pois muitos deles são danificados pelo calor. Alguns apresentam
mudança nas dimensões iniciais na faixa de 8%, o que pode ser considerado
um desastre na construção de uma peça de qualidade. Muitos destes materiais
têm uma temperatura de processabilidade em torno dos 80°C, e alguns deles
como os tipos de PVC lineares, não conseguem suportar temperaturas maiores
que 45°C. A maior parte das colmeias, tipo honeycomb de alumínio ou aramida,
tem grande resistência à temperatura, e parte das espumas de PVC semi-rígidas,
preferencialmente as do tipo HT, são muito indicadas para esse tipo de
aplicação.
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