As fibras de aramido são fibras de poliamida aromática que apresentam como vantagens baixo custo e elevada resistência ao impacto e tracção.
As resinas epoxídicas têm boa adesão a materiais, é uma resina termoendurecivel, com boa resistência química e ao meio ambiente, boas propriedades mecânicas também. Esta resina é aplicada no fabrico de laminados e como matriz nos materiais reforçados por fibras. Este é o material predominante para a maior parte dos componentes de elevado desempenho.
O composto de Kevlar é formado pela associação destes componentes e é um compósito polimérico avançado. Este é o processo mais utilizado na fabricação de compostos poliméricos termoendureciveis. Este processo já foi anteriormente abordado e salientaremos de seguida os principais aspectos deste processo. Suponhamos que estamos a tratar de fibras de aramido em uma resina epoxídica e através deste processo transformaremos a matéria inicial no aileron, estrutura de alto desempenho do recente avião airbus A380. Para obtenção de boas propriedades do material, o processamento deve ser controlado para se obterem peças prontas a serem utilizadas e com as características que lhe são devidas.
Uma das particularidades dos compósitos poliméricos avançados, é que, ao se fabricar um laminado, fabrica-se simultaneamente o material final e o produto.
O material pré-impregnado na fabricação dos laminados de Kevlar aeronáuticos devem ser realizados numa sala climatizada, adequadamente limpa, com a temperatura controlada na faixa 21±3 ºC e a humidade relativa do ar de 60% no máximo.
Esse recinto deve ficar isolado de outras áreas de fabricação, para evitar a entrada de poeiras, mantendo as portas sempre fechadas, abrindo somente quando necessário e no mínimo tempo possível, de modo a conservar o ambiente sempre climatizado e com o ar sempre limpo. Para prevenir a contaminação, os desmoldantes devem ser armazenados em salas separadas. Devem tomar-se os cuidados necessários para impedir que ocorra contaminação do pré-impregnado por partículas e impurezas do ar durante o seu processamento, o que causaria degradação das propriedades físicas, impossibilitando a sua utilização em aplicações de responsabilidade estrutural.
Por sua vez, o ferramental deve ter superfícies polidas para proporcionar aos laminados excelente acabamento superficial. Também todas as arestas devem ser arredondas e polidas para evitar danos na bolsa de vácuo durante a acção de pressão na cura. Além disso, o ferramental deve ser rígido para evitar empenamento e com baixa capacidade térmica, para permitir taxas de aquecimento mais elevadas.
Um dos materiais sugeridos para a fabricação do ferramental é o aço SAE 1020, que assegura aos laminados precisão e estabilidade dimensional. Na obtenção de bons laminados, é imprescindível compactar as camadas com o bolo para eliminar saliências ou rugas, evitar a retenção de ar ou o desalinhamento das fibras. Também todo o cuidado é tomado para evitar que objectos estranhos ao compósito fiquem retidos entre as camadas pois causam a rejeição destes laminados.
A aplicação de vácuo nos laminados é uma operação necessária para se obter a compactação uniforme das camadas e simultaneamente extrair compostos voláteis, solventes de humidade, evitando a formação de porosidades ou vazios, e remover o excesso de resina para evitar a presença de bolsas de resinas puras. Em razão disto, é necessário confeccionar uma bolsa de filme de plástico flexível cujo tipo de material escolhido seja compatível com o tempo de cura e a temperatura, e a espessura do filme seja resistente à pressão.
Na montagem dessa bolsa, além do filme plástico é necessário utilizar materiais auxiliares tais como tecido separador, tecido absorvedor do excesso da resina, tecido canalizador para a remoção de ar, chapa de compactação, tecido superficial removível, bico para o vácuo e fita isoladora para selar a bolsa em todo o contorno do ferramental, como também, para formar uma barreira de controle do excesso de resina.
A excelente qualidade de fabricação que se exige dos laminados estruturais aeronáuticos é conferida pelo controle adequado de resina e pela presença mínima de vazios. Um nível de 2% de vazios é tipicamente considerado como aceitável, mas o nível aceitável pode ser diferente dependendo do material, aplicação e tipo de carregamento.
O acabamento da borda livre é a operação que inclui o processo de fabricação deste tipo de laminados a vácuo e cura em autoclave.
Nos laminados com bordas moldadas esta operação é muito rápida e simples, consistindo em se fazer uma rebarbação manual ao longo da superfície da borda para remover o excesso de resina que flúi durante o ciclo de cura, tomando-se o cuidado para não descaracterizar o contorno geométrico da borda livre.
No fim, uma vez acabados, os laminados são enviados para a inspecção final da qualidade do produto.
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