Curso de Fibra de Vidro

Para o conhecimento.... A fibra de vidro


É o material compósito produzido basicamente a partir da aglomeração de finíssimos filamentos flexíveis de vidro com resina poliéster (ou outro tipo de resina) e posterior aplicação de uma substância catalisadora de polimerização. O material resultante é geralmente altamente resistente, possui excelentes propriedades mecânicas e baixa densidade.


Permite a produção de peças com grande variedade de formatos e tamanhos, tais como placas para montagem de circuitos eletrônicos, cascos e hélices de barcos, fuselagens de aviões, caixas d'água, piscinas, pranchas de surf, recipientes de armazenamento, peças para inúmeros fins industriais em inúmeros ramos de atividade, carroçarias de automóveis, na construção civil e em milhares de outras aplicações. A fibra de vidro faz o papel da armadura de ferro no concreto armado: torna as peças resistentes a choques, tração e flexão. A fibra de vidro é fornecida em mantas prensadas, tecidos trançados, fitas ou cordéis (rooving) que são lançados ou desfiados sobre o molde e impregnados de resina.
A manta prensada é mais barata, mas solta "fiapos" durante a montagem, enquanto que o tecido, um pouco mais caro, permite um trabalho mais limpo, peças mais resistentes e com melhor aparência final.
fonte:wikipedia.orgDevido as suas propriedades físicas e químicas, a fibra de vidro possui boa compatibilidade com resinas de Silicone, Epoxi, Poliester, Fenólicas, etc. As 12 caracteristicas mais importantes


- Leveza: partes de plástico reforçadas ajudam a economizar peso comparadas às partes de aço (até 30% mais leves) com propriedades termo-mecânicas semelhantes. - Reciclagem: Devido a métodos técnicos diferentes, reciclagem de fibra de vidro é agora possível, como também o reciclagem de termoplásticos ou reforços de vidro de thermoset. - Não apodrecimento: Filamento de vidro não deteriora e não apodrece. Não é afetado pela ação de insetos e roedores. - Baixa condutividade térmica: Esta característica é altamente estimada na indústria de construção civil, onde o uso de compostos de fibra de vidro torna possível eliminar passagens térmicas possibilitando economia de calor. - Higiene: não é poroso - Resistência alta a agentes químicos: Quando combinada com resinas apropriadas, compostos com esta característica podem ser feitos de filamento de vidro. - Força mecânica: Filamento de vidro tem uma resistência específica mais alta (resistência à tensão/massa volumétrica) do que a do aço. Esta característica é o ponto de partida para o desenvolvimento de fibra de vidro para produzir compostos de alto desempenho. - Características elétricas: Suas propriedades como um isolador elétrico excelente, até mesmo a espessuras pequenas, combinadas com sua força mecânica e comportamento a temperaturas diferentes, formou a base das primeiras aplicações para o filamento de vidro. - Incombustibilidade: Como um material mineral, fibra de vidro é naturalmente incombustível. Nem propaga nem mantêm uma chama. Quando exposta ao calor, não emite fumaça nem produtos tóxicos. - Estabilidade dimensional: Filamento de vidro é insensível a variações em temperatura e higrometria e tem um baixo coeficiente de expansão linear. - Compatibilidade com matrizes orgânicas: A habilidade da fibra de vidro para aceitar tipos diferentes de tamanho cria uma liga entre o vidro e a matriz, possibilitando que seja combinada com muitas resinas sintéticas, como também, com certas matrizes minerais (gesso, cimento). - Permeabilidade de Dielétricos: Isto é essencial em aplicações como radomes, janelas eletromagnéticas, etc. - Integração de funções: Material composto de fibra de vidro pode ser usado para produzir partes de uma peça que integram várias funções e substituir diversas partes montadas.

Manuseio


A Fibra de Vidro é trabalhada de forma artesanal, tem maior liberdade de forma, não enferruja e não oxida. Sendo que uma das suas principais características é a leveza.


A fibra de vidro tem ainda muitas características importantes como, por exemplo,isolante elétrico, isolante térmico, resistência ao fogo, alta resistência mecânica e à oxidação,resistência à umidade, baixo custo e peso mínimo. Para se produzir uma peça, utiliza-se um molde. O negativo do objeto desejado é normalmente fabricado de madeira, alumínio, borracha de silicone ou ainda de fibra de vidro. Para peças grandes, como uma capota, o molde em fibra de vidro é mais indicado. Devido a grande facilidade e excelente relação custo/benefício, pode-se contruir peças de forma rápida e eficiente. Os processos de laminação manual ou a pistola são também conhecidos como processos de moldagem por contato (isto é, sem pressão) ou processos de molde aberto. As fibras de vidro!



Roving


- São os filamentos de vidro. É o tipo mais econômico de fibra de vidro. É fornecido em rolos de 20 kgs e deve ser usado desenrolando-o por dentro. O uso mais comum é em um dispositivo que picota e espalha o fio sobre a superfície do molde. Desenvolvido para ser aplicado à pistola (spray-up). É caracterizado pela facilidade de corte, baixo nível de eletricidade estática, boa dispersão, rápida molhabilidade, boa retenção de propriedades mecânicas em ambientes agressivos e ausência de fibras brancas no laminado.

Roving Moído


- Cargas específicas para aplicações em pastilhas de freios, lonas e peças onde a carga de vidro tem que ser do tipo E (resistência elétrica e química).

Fibra Picada


- São filamentos picotados em pedaços bem pequenos, de 2 a 6 mm, para serem usados na fabricação de "flakes" de revestimentos especiais anti-corrosivos, como carga funcional em alguns laminados e em plástico injetado

Chopped Strand


- Carga objetivando reforço de peças em poliéster e epóxi, onde a aplicação de fibras mais longas impede a boa homogenização da mistura final.

Mantas


- Tem como objetivo dar resistência mecânica aos laminados com resinas poliéster e epóxi em geral. A manta é constituída de fios picados, mais ou menos com 5 (cinco) cm, distribuídos aleatoriamente e prensados com silano. São fornecidos nas gramaturas de 300,450 e 600 g/m2.

Resina


A resina é um composto orgânico derivado do petróleo, que passa de seu estado líquido para o estado sólido, através de um processo químico chamado "Polimerização".



Os tipos de resinas são:



Resina Poliéster Ortoftálica (Mais comum e de uso generalizado); Resina Poliéster Isoftálica (Aplicada em moldes feitos de Fibras de Vidro, em tubulações e piscinas); Resina Poliéster Isoftálica com NPG – (Alta Cristalinidade e boa Flexibilidade - Resistente a temperaturas elevadas, água natural e à manchas);Resina ÉsterVinílica (Possui alta resistência química e mecânica (impactos), usada na fabricação de equipamentos de fibras de vidro para o combate a corrosão);Resina Epoxi Amina (peças estruturais e principalmente em revestimentos para proteção química e de intempéries).

Compósitos


Compósitos são sistemas constituídos de dois ou mais materiais componentes.[/size]No que se refere aos compósitos de fibra de vidro, os principais ingredientes, normalmente, são as fibras de vidro e uma resina plástica. Adiciona-se reforços de fibra de vidro à resina, tanto numa moldagem quanto num processo de fabricação, os quais dão forma ao componente final. Quando a resina cura, solidificando-se, é reforçada pela fibra de vidro. A forma da parte final depende do molde, da ferramenta ou outro ferramental que controla a geometria do compósito durante o processo. A resistência do compósito depende, primeiramente, da quantidade, da disposição e do tipo de reforço na resina.
Tipicamente, quanto maior a quantidade de reforço, maior será a resistência. Em alguns casos, as fibras de vidro são combinadas com outras fibras, como as de carbono ou aramidas, criando um compósito "híbrido" que combina as propriedades de mais de um material de reforço.
Além disso, freqüentemente, os compósitos são formulados com cargas (pó de marmore, cimento, etc.) e aditivos que mudam os seus parâmetros de processo e desempenho.Seria impraticável relacionar os inúmeros polímeros que podem ser melhorados com as fibras de vidro; no entanto, todos os polímeros acabam caindo em um de dois grupos básicos: termofixos e termoplásticos. O Fiberglass (matriz plástica reforçada com fibras de vidro) é um membro muito especial e distinto da família dos compósitos.

Termofixos


Os termofixos ou resinas termofixas, curam num estado irreversível, porque sua estruura molecular é interligada. Compara-se a resina termofixa a um ovo. Uma vez cozido, essencialmente, permanece no mesmo estado.Como exemplo de resinas termofixas para compósitos, temos as resinas poliéster insaturadas, éster-vinílicas, epóxis, uretânicas e fenólicas.Por outro lado, uma resina termoplástica tem estrutura molecular linear, que amolece repetidamente quando aquecida em direção ao seu ponto de fusão e endurece quando resfriada.
Em termos simples, pode-se comparar um termoplástico à parafina, a qual flui quando aquecida e endurece tomando sua forma quando resfriada.Como exemplos de resina termoplástica para compósitos, temos polipropileno, polietileno, poliestireno, ABS (acrilonitrila-butadieno-estireno), "nylon", policarbonato, poliéster termoplástico, óxido de polifenileno, polisulfona e PEEK (poli-éter-éter-cetona).
fonte: owens corning

Catalisadores


- É o agente responsável pela aceleração da reação, sem, no entanto participar dela. Ele entra em reação, participa e não resulta nenhum resíduo, logo se tornando um ATIVADOR DA REAÇÃO. O tipo de catalisador é definido considerando o tipo de resina que será utilizadana confecção do produto.

Acelerador


É um acelerador para resina poliéster em geral não-acelerada. O material necessário



• Resina:

líquido meio viscoso

Catalisador:

0,5% de acelerador de cobalto e 1% de catalisador MEK para temperatura de 25 graus Celsius (125 gotas ou 10 gramas para cada litro de resina). Quanto mais frio o dia, deve-se usar maior quantidade de catalisador. O catalisador deve ser misturado a uma quantidade de resina, definida pelo operador, de forma que sua aplicação não deve ultrapassar 15 minutos. Pois ultrapassado esse período de tempo à resina endurece

• Estopa: para limpeza;

• Lixa d'água: para acabamento;

• Manta de fibra de vidro:

constituída de fibras de vidro cortadas e emaranhados, possui cor branca e serve para dar resistência à peça;
• Pincel:

para passar a resina sobre a manta de fibra e nas superfícies a serem aderidas;

• Solvente Thinner:

líquido e incolor, para limpar mãos, pincéis, etc

Como proceder no decorrer do processo


Primeiramente deve-se forrar o local a ser trabalhado com um plástico para proteger a peça de contaminantes; Prepare uma quantidade de resina com catalisador. Não mais que o suficiente para trabalhar em 15min, após esse tempo, a resina endurece; Depois se aplica uma camada de resina, não muito grossa, deixando secar um pouco até formar uma camada não rígida e não muito mole para servir de base; Em seguida pincele um pouco de resina e coloque o tecido de fibra de vidro sobre a superfície já resinada que vai ser a base; Com o pincel, vá embebendo a fibra com resina sem deixar bolhas, depois vá batendo o pincel sobre a fibra, sem deixar excessos; Seria bom passar um rolo sobre a superfície para comprimir a fibra e eliminarem bolhas; Coloque outra camada e passe resina por cima, repetindo quantas vezes fornecessário para obter a espessura desejada; Em uma hora, o molde já estará totalmente seco, ficando duro como uma peça sólida. É importante ainda considerar os aspectos de desmoldagem da peça a ser produzida.

Com o molde pronto


Com o molde pronto, siga os seguintes passos:

1- aplicação de cera desmoldante ou álcool polivinilico.



2- Se a peça for grande faça um polimento. Quanto melhor o polimento do molde,melhor será o acabamento.



3- Aplicação com pistola se a peça for grande e manualmente para peças pequenas, de uma camada de 0,5 mm de "gel" ou "gelcoat", com catalisador.



4- Espere a secagem até o "tempo de toque" (tempo necessário para se encostar o dedo e não manchá-lo).



5- Aplicação da resina de laminação, também com catalisador, com pincel ou rolo de lã.



6- Aplicação da manta ou tecido de fibra de vidro, posicionado-as sobre o molde banhado com resina.



7- Passe um rolete para tirar bolhas de ar.



8-Dependendo da espessura desejada, da peça que está sendo produzida, repita os passos 5, 6 e 7, nessa seqüência.
A espessura final da peça é proporcional à quantidade de camadas que forem aplicadas.



9- Desmolde a peça, utilizando cunhas e, para peças grandes, talvez seja necessária utilização de ar comprimido, cujas entradas devem ser previstas quando daconfecção do molde.



10- No acabamento final, é necessário lixar, polir, cortar as rebarbas, etc..., de modo a produzir uma peça com acabamento adequado ao produto proposto.

Obs: Para se trabalhar com fibra de vidro, é necessário um galpão, bastante ventilado, em vista do cheiro exalado pela resina, que durante o manuseio, é inflamável e muito forte.


O objetivo deste é apresentar as informações básicas para execução de um reparo num laminado em “FIBERGLASS” (fibra de vidro), bem como remendos em outros materiais tais como chapa, calhas etc.

Materiais Normalmente Utilizados:


Catalisador - Forma líquida, incolor, finalidade de endurecimento de resinas, massa plástica e gel coat ; porcentagem de utilização de 0,5% a 4% (de acordo com a temperatura do dia em que está sendo realizado o trabalho, quanto mais frio maior a quantidade a ser utilizado).

Dica: 40 gotas de catalisador = 01 grama aproximadamente




Estopa de primeira - Cor branca; Finalidade de dar polimento e limpeza.* Lixa - Cor cinza-grafite; Finalidade de dar acabamento, e limpar superfície para melhor aderência.* Manta de Fibra de Vidro- Forma de fios de fibra de vidro cortados e emaranhados; cor branca; Finalidade de dar resistência mecânica a resina.
Dica : cada camada de manta que pesa 450 g/m2 resulta em aproximadamente 1mm de espessura.* Pincel- Finalidade de aplicação de resina e GEL COAT.* Resina Pré-acelerada - Forma líquida viscosa; Finalidade de laminados em geral, fundição de peças transparentes, resistentes à corrosão, etc.
Endurece com a mistura do catalisador Com 1% a 25 ºC , permite um tempo de +/- 15 minutos para aplicação.* Solvente para limpeza thiner- Forma líquida; Incolor; Finalidade de limpar mãos, pincéis, rolos para pintura etc.





Execução do Trabalho


1ª Etapa: Proceder um lixamento no local a ser reparado de forma a remover toda a parte comprometida(quebrada, estilhaçada) e também a limpeza de uma região circundante de largura mínima de 10 cm. 2ª Etapa: Nesta etapa prepara-se a resina pré acelerada somente com o catalisador, pois como já foi escrito a resina já vem pré acelerada com o cobalto. Aplica-se uma camada desta resina sobre a região a ser reparada com um pincel com se estivesse pintando. Colocamos uma camada de manta de fibra de vidro previamente cortada sobre a superfície e com o auxílio de um pincel vamos impregná-la batendo o pincel até ficar totalmente molhada porém sem excesso de resina . Procurar não deixar bolhas de ar no meio da laminação, Colocar camadas sobre camadas até atingir a espessura desejada, Não convém aplicar muitas camadas em seguida para evitar o aquecimento da resina. 3ª Etapa: Atingindo a espessura desejada, que não deve ser menor que da peça a ser consertada, aguardar a secagem e procede-se um lixamento leve para eliminar pontas salientes e/ou caroços. 4ª Etapa: Aplica-se na superfície lixada ao menos uma mão de resina(catalisada) como se estivesse pintando para garantir que as fibras não terão contato com o agente agressor (umidade, etc). 5ª Etapa:pode-se dar acabamento com massa plástica, massa rápida e pintura etc. Obs: Cada vez que se prepara resina com catalisador, é necessário lavar o pincel com solvente (THINER) sob o risco desta endurecer a perde-se o pincel.

Moldagem


As fibras de vidro são usadas para reforçar vários tipos de plásticos. Porém, na grande maioria dos casos, os plásticos usados como matriz para compósitos de Fiberglass são feitos com resinas poliéster insaturadas.
Essas resinas são muito usadas em compósitos moldados por contato porque elas são fáceis de ser transformadas em plástico.As resinas poliéster insaturadas são processadas no estado líquido e curam (isto é, transformam em plástico) à temperatura ambiente em moldes simples e baratos. A cura à temperatura ambiente e sem exigir moldes caros é muito importante, porque viabiliza a produção em pequena escala de peças grandes e complexas.
fonte: owens corning