top of page

Propriedades e aplicações dos Materiais Compósitos

Os materiais compósitos possuem diversas propriedades que trazem inúmeros benefícios na fabricação de peças. Conhecê-los é o primeiro passo para definir a melhor escolha e garantir a qualidade do produto final.

O que são os materiais compósitos?

Os compósitos são a união de dois ou mais materiais distintos que formam um terceiro material que traga as características específicas dos materiais utilizados.

Os compósitos possuem divisões básicas, que são:

Matriz: pode ser cerâmica, metálica ou polimérica. Geralmente, os metais e os polímeros são escolhidos como os materiais de matrizes, por apresentarem características frequentemente requisitada pela indústria.

Material de reforço: podendo ser partículas, ou material fibroso.


A partir dessa fase de matriz e de reforço, pode-se trabalhar com as proporções, e/ou as características de cada uma para atingirem as propriedades requisitadas, como por exemplo: maior resistência mecânica, resistência à temperatura, maior dureza, flexibilidade, entre outras.


O que diferencia os compósitos de outros materiais que também podem ser combinados (assim como ligas metálicas, por exemplo) é o fato de que a combinação é feita de forma macroscópica, ou seja, vista a olho nu.


Quais são as principais propriedades dos materiais compósitos?

As propriedades dos materiais compósitos variam devido a diversos fatores, como por exemplo, a presença de bolhas na resina ou má adesão da resina em relação às fibras.


Considerando isto, as principais propriedades avaliadas para os materiais compósitos são, a resistência à tração das fibras, assim como o limite de resistência à fadiga, essas propriedades podem ser obtidas através dos ensaios de tração e fadiga, respectivamente.


Quais são as principais aplicações dos materiais compósitos?

Atualmente, os materiais compósitos são amplamente utilizados em diferentes tipos de indústria, dentre elas, temos:


Indústria aeroespacial e militar – rigidez mecânica e baixa densidade são critérios essenciais e determinantes. Nesse setor, os compósitos são utilizados das seguintes formas:

  • Principais peças estruturais (flap e aerofólio, hélices e freios aerodinâmicos)

  • Fuselagem das aeronaves

  • pás do rotor e cabinas dos helicópteros

  • Peças de estrutura secundária (pisos, portas, cadeiras, ar condicionado, tanques)

  • Peças para os motores de avião

  • Painéis à prova de balas (feitos de aramida – Kevlar)

  • Capacetes

  • Bocal de foguetes

  • Macas de resgate

Indústria automotiva – Nessa área, as propriedades que geralmente são almejadas são resistência à temperatura, rigidez e resistência à fadiga. Outra vez, os compósitos se destacam, tendo como principais usos:

  • Peças do interior (cockpit, assentos, painéis de instrumentos)

  • Estruturas externas (painéis de carroceria, partes inferiores, módulos traseiro e dianteiro)

  • Partes do motor e componentes mecânicos (eixos e suspensões, sistemas de exaustão e de combustíveis)

  • Componentes elétricos e eletrônicos

Indústria da construção civil – Setor de extrema importância para a sociedade. Nesse caso, os compósitos são ideais por sua resistência, densidade reduzida, resistência ao impacto, baixa inflamabilidade (com a combinação adequada de resinas e aditivos), baixa manutenção e flexibilidade de design. Algumas aplicações de compósitos nesse ramo são:

  • Painéis

  • Fôrmas para concreto

  • Reservatórios de água

  • Peças sanitárias

  • Itens funcionais (caixas de correio, caixas de medidores)

  • Artigos decorativos

  • Perfis de janela

  • Fibra de Vidro Álcali resistente (Cem-FIL)

  • Argamassa

  • Pré-fabricado


Como são fabricados?

São utilizados diversos processos de fabricação. Descrevemos os principais:


Hand lay-up

É um dos processos mais simples utilizados, nele a fibra é aplicada de forma manual no formato de manta em um molde aberto. A primeira etapa consiste na preparação do molde, retirando a poeira e aplicando o desmoldante sobre ele (PVA ou cera de carnaúba), para facilitar a desmoldagem após a cura.

A segunda etapa consiste na aplicação da manta de fibra e posterior aplicação da resina por meio de rolos. As camadas são aplicadas formando um reforço até que a espessura seja alcançada.

As duas últimas etapas compreendem a cura e a desmoldagem, na etapa de cura a peça é mantida em temperatura ambiente ou em estufa, e deve-se esperar a cura completa para que a desmoldagem ocorra de forma correta e que não haja deformações.


Spray-Up

Nesse processo, a aplicação da resina ocorre através de pistolas de spray. São utilizados rolos nesse processo também, de modo a retirar bolhas de ar e acomodar melhor a fibra à superfície. Utiliza-se também o roving, que consiste em fios de fibra de vidro picada, as quais são lançadas sobre a superfície e fixadas através da resina aplicada pela pistola.


Pultrusão

O processo de pultrusão combina várias etapas do processo em uma, contudo a oportunidade de verificar a qualidade é reduzida. Por isso, os requisitos de controle de qualidade são aumentados para garantir a boa qualidade. No entanto, o processo de pultrusão oferece uma taxa de produção rápida, por isso é amplamente utilizada. Nesse processo as fibras de reforço são puxadas em formato de fios, seguindo para a área de impregnação, onde são utilizadas as resinas, catalisadores, desmoldantes e corantes.

Essas fibras impregnadas são pré-moldadas de acordo com a forma do perfil a desejado em uma matriz aquecida, a qual contribui com a cura da resina.

Sendo assim, o perfil é “puxado” até sair do molde, e seu resfriamento se dá durante essa etapa. Por fim, o perfil é cortado na medida desejada e pronto para sua utilização.



Quer saber mais sobre o universo dos compósitos?

Fale conosco!


47 visualizações0 comentário

Posts recentes

Ver tudo

Comments


bottom of page