Mês: novembro 2022

Conhecido como release film, block film ou perforated film, ele acaba tendo as três funções ao mesmo tempo. Além de permitir a passagem de resina e retirar a quantidade exata de resina do laminado ele também é usado para desmoldar todo o pacote de consumíveis depois do laminado curado.

A seleção do tipo de filme é importante para prevenir a adesão de todos os materiais consumíveis no laminado evitando a possibilidade de perda da peça. Os filmes são fornecidos com diversas densidades de perfurações para possibilitar o construtor a otimizar a quantidade de resina que fica no laminado e a que vai ser absorvida pelo sistema de vácuo.

Embora muitos construtores optam por não utilizar esse material, pelo custo adicional no processo de laminação, é necessário muita atenção para regular a pressão de vácuo e evitar um alto grau de sangramento da resina o que deixará o laminado seco enquanto uma baixa taxa de vácuo irá gerar um teor de fibras baixo e uma quantidade excessiva de resina no laminado.

Por isto a inten­ção de cortar custos pela não utilização deste filme deve ser bem avaliada pois os resultados podem ser desastrosos. Mesmo que o sistema de vácuo seja distribuído por toda a borda do molde ainda assim vão existir pressões diferentes dentro da bolsa e cada ponto do laminado vai ter uma compactação diferente e um teor de resina variável. A pressão nunca é constante em toda a área e esta diferença pode gerar maior ou menor concentração de resina podendo acarretar em resistências diferentes e potenciais problemas de empeno e deformação da peça.

A fração em volume ou em peso deve ser calculada antes da seleção do filme perfurado que deve ser dimensionado para deixar a quantidade correta de resina no laminado. A verificação da quantidade de resina retirada da peça pode ser feita pelas manchas deixadas no material absorvente (breather).  

O filme perfurado deve ser colocado sobre a peça com uma folga de no mínimo 25% para permitir que ele se acomode durante a pressão de vácuo. Caso ele fique muito esticado, pode surgir uma ponte criando um volume adicional para ser preenchido com resina. Normalmente todos os materiais descartáveis devem ser dimensionados dessa forma permitindo uma folga entre 25 e 50% para evitar pontes, rasgos e outros danos ao material.

Para saber mais sobre os materiais que envolvem o processo de infusão à vácuo, sugerimos o livro Métodos Avançados de Construção em Composites.

O post anterior do blog abordou modos de falha que os projetistas devem ter em mente quando estiverem dimensionando estruturas sandwich, incluindo falhas nas faces, por cislahamento transversal, por impacto pontual e flambagem do painel.

Continuando a discussão, é preciso abordar a flambagem das faces por cisalhamento, que pode ser causada pelo colapso do núcleo com resistências insuficientes ao cisalhamento e a compressão. Outra causa é a falha da interface adesiva que fica entre as faces e o núcleo, que pode fracassar na transferência dos esforços e sobrecarregar as faces e acarretar no colapso desses elementos.

O enrugamento das faces pode ter duas razões, começando com a falha por falta de resistência a compressão do núcleo que causa uma flambagem côncavas na face. A flambagem que causa um enrugamento convexo pode ocorrer pela diferença de módulo de elasticidade do adesivo em tensão e do núcleo em compressão.

Por fim, a flambagem intracelular é um problema que ocorre apenas em núcleos de células abertas, como é o caso dos honeycombs. A combinação desse material com células abertas muito grandes e faces de baixa espessura pode causar uma deformação que se propaga para células adjacentes e induz o enrugamento a face. É importante ter esse fenômeno em mente, sobretudo nos eficientes p ainéis de Nomex com faces de prepreg que devem ter espessura suficiente para alcançar uma rigidez adequada.

Apesar dos fenômenos listados não serem os únicos modos de falha governantes em estruturas sandwich, eles são alguns dos principais fenômenos que os projetistas devem observar no momento de dimensionar os elementos desses painéis. Para entender melhor os esforços que cada um dos elementos está submetido, é possível a série de posts do blog sobre o assunto.

A eficiência e os esforços que as estruturas sandwich enfrentam ao longo de sua vida útil foram detalhadamente discutidas no blog, mas é importante saber quais são os principais modos de falha desse tipo de construção, como é possível evitá-los e o que deve ser reforçado no caso de um reparo.

Um dos modos de falha mais comuns dos painéis é a ruptura das faces, causada por resistência insuficiente à tração ou compressão. Ou seja, ocorre pelo uso incorreto dos fatores de segurança tanto em relação às propriedades mecânicas do laminado quanto às considerações feitas sobre o carregamento de flexão que atua no painel.

Esses são os mesmos motivos que causam a falha por cisalhamento transversal, porém as propriedades mecânicas superestimadas são relacionados ao material de núcleo, que é o responsável por suportar esse tipo de esforço.

A aplicação de um impacto pontual, ou seja, de um carregamento concentrado normal à face, pode causar uma falha se o material de núcleo não apresentar resistência à compressão o suficiente. Para evitar esse fenômeno deve-se selecionar um núcleo de maior resistência ou encontrar uma maneira de distribuir esse impacto em uma área maior do painel.

Outro modo de falha comum em estruturas sandwich é a flambagem. Ela ocorre quando a espessura do painel em conjunto com a rigidez ao cisalhamento do núcleo é muito baixa em relação as cargas aplicadas. Para evitar esse fenômeno, é necessário conhecer muito bem os carregamentos que atuam na estrutura e as propriedades dos materiais utilizados, assim como determinar adequadamente as dimensões do painel, principal as espessuras do núcleo e das faces.

O post da próxima semana vai abordar outros três modos de falha que os projetistas devem ter em mente no momento em que forem dimensionar os painéis sandwich. Mais detalhes sobre o assunto podem ser encontrados no capítulo exclusivo sobre o tema no livro Processo de Infusão a Vácuo em Composites.

Na última semana, o post do blog descreveu alguns dos principais defeitos recorrentes no gelcoat de embarcações e suas prováveis causas. Além deles, existe uma série de outros desafios que os construtores podem enfrentar.

A começar pela desmodagem prematura da peça, que pode ser causada pelo uso de uma quantidade muito grande de catalisador (MEKP) ou pela laminação do casco muito tempo após a cura completa do gelcoat no molde.

É muito comum também visulizar linhas de escorrimento de gelcoat nos cascos e conveses, principalmente no costado e em outras superfícies verticais. O equipamento de aplicação é um fator determinante, uma vez que isso pode  ser causado simplesmente pela deposição de uma grande quantidade de material. Outras causas podem ser a baixa dispersão do agente tixotrópico, muito solvente na formulação do gelcoat ou simplemente contaminação da cera desmoldante.

As bolhas que surgem após a desmoldagem ou ao longo do tempo podem ser causadas pelo uso de uma resina poliéster de má qualidade ou contaminação de óleo ou umidade na rede de ar comprimdo utilizada durante a aplicação do gelcoat. Além da proporção incorreta do catalisador é importante observar que a dipersão não homogênea do MEKP no volume inteiro de gelcoat pode causar também esse tipo de defeito.

Por fim, muitos construtores reclamam da falta de brilho do acabamento das embarcações e esse problema pode ser causa por um baixo grau de cura do gelcoat, mas também pode ser relacionada com a baixa qualidade ou mau estado de conservação do molde ou um sistema de preparação inadequado, o que inclui o uso de uma cera desmoldante de baixa qualidade.

Mais detalhes sobre a aplicação do gelcoat ou sobre os possíveis defeitos podem ser encontrados no livro Manual de Construção de Barcos.