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TECNOLOGIA EM PERFIS PULTRUDADOS DE MATERIAL COMPÓSITO

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Um pouco sobre mim

“Olá, me chamo Cristian Campos, sou formado em Bacharel em Química, pela Universidade de Mogi das Cruzes – SP

Há 18 anos trilhando meu caminho na Polynt Reichhold, atualmente 6 anos na Assistência técnica no segmento de Composites”

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[Assistente Técnico]

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Grupo Polynt

Receita de USD 3 Bilhões/ano

Produção de 1MM Tons/ano

+ 3.000 Colaboradores

36 Fábricas

Presente em 15 países

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Polynt Reichhold do Brasil

Fábrica com 324.000M² e 4.500 Tons / mês de capacidade produtiva

Lider no mercado do Composites e uma das maiores fornecedoras de Resinas para o mercado de Coatings

Avançado Centro de Tecnologia para desenvolvimento e aplicações

210 Funcionários planta de Mogi das Cruzes - SP

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Polynt Reichhold do Brasil

Estação de Tratamento de Efluentes

Produto acabado

Tambor e sacaria

Produção

Armazenagem Granel

Tanques de MP

Escritório Central

CETEC

Portaria

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Tópicos

  • Introdução
  • Processo de Pultrusão
  • Principais características dos perfis pultrudados
  • Matérias-primas
  • Exemplos de Aplicações
  • Problemas X Soluções

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PULTRUSÃO

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Com ampla utilização nos EUA, Europa e Ásia, a tecnologia de pultrusão está cada vez mais presente no mercado mundial, e oferece diversas soluções inovadoras para diversos segmentos diferentes. 

A palavra inglesa pultrusion tem origem nos vocábulos pull, que significa “puxar”, e thru, que significa “através”.

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Introdução

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O processo consiste em puxar as fibras impregnadas com resina através de um molde de aço pré-aquecido, usando para isso um dispositivo de tracionamento contínuo.

Quando o material saturado com resina passa através do molde aquecido, ocorre a polimerização, tomando assim a forma definitiva.

Na fabricação por pultrusão, cada tipo de perfil tem seu molde específico.

Ao final, acontece o corte do perfil pultrudado dentro dos comprimentos pré-definidos.

Processo

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Processo - Vídeo

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  • Resistência mecânica
  • Baixa densidade
  • Resistência à corrosão
  • Isolantes
  • Estabilidade dimensional
  • Acabamento superficial
  • Durabilidade
  • Fácil instalação e usinagem

Principais Características

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  • Isoftálicas: As resinas isoftálicas de alta reatividade são utilizadas no processo de pultrusão devido as suas características de rápido ciclo de produtividade, excelente umectação das fibras, alto brilho, elevada admissão de cargas minerais e ótimas propriedades mecânicas, elétricas e químicas.
  • Ortoftálicas e Tereftálicas: Apresentam boa resistência ao impacto, mas sua resistência à temperatura é mais baixa.
  • Éster-vinílica:  Proporcionam melhor resistência à corrosão em diversos ambientes agressivos e melhores propriedades mecânicas sob temperaturas elevadas.

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Matérias - primas - Resinas

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  • Cargas minerais: as cargas minerais podem ser utilizadas no processo, mas geralmente em quantidades limitadas, para não prejudicar a impregnação dos reforços, pois o teor de vidro é muito alto.

A carga mais utilizada é o Carbonato de cálcio, quando necessário característica de auto-extinguibilidade utiliza-se Alumina Tri hidrata.

Quanto maior a proporção de manta no composto, maior deverá ser a viscosidade do mesmo (mais carga) para controlar a porosidade.

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Matérias – primas

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  • Agentes desmoldantes: Para evitar a adesão do composto ao molde, são utilizados desmoldantes internos em suas formulações. Os mais utilizados são os Estearatos de Cálcio ou Zinco.
  • Iniciadores: Os peróxidos orgânicos, utilizados como iniciadores no processo de pultrusão, são ativados pelo calor do molde para promover a reticulação. Os tipos mais adotados são o peróxido de dibenzoíla (BPO pasta 50%) e o perbenzoato de terc butila (TBPB), que podem operar em combinações ou isoladamente.
  • Pigmentos: Os pigmentos orgânicos ou inorgânicos coloridos podem ser adicionados em pó ou em forma de pastas pré-dispersas em resinas poliéster insaturadas reativas ou não reativas.

Matérias – primas

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  • Roving: O roving é o reforço mais utilizado no processo de pultrusão e é o responsável pela resistência longitudinal do perfil pultrudado.
  • Mantas: As mantas proporcionam a resistência transversal das peças, e também são muito utilizadas. Outros reforços são usados para a obtenção de propriedades específicas, como as fibras de carbono, que proporcionam maior resistência ao impacto. Diversos tecidos também são utilizados na composição dos reforços, além do véu de superfície, que contribui para um melhor acabamento superficial.

Reforços

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Os moldes são construídos em aço e podem ser cromados para facilitar a desmoldagem das peças e melhorar o acabamento superficial. Os moldes devem ser resistentes ao ciclo de aquecimento e resfriamento, sem apresentar deformações e também devem ser preparados para resistir a abrasão, provocada pelo contato com as fibras de vidro e cargas minerais dos compostos.

Moldes

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Resinas Orto-tereftálicas

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Resinas poliésteres insaturadas, orto-tereftálicas, totalmente polimerizável, alta reatividade, média viscosidade e não aceleradas.

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Características:

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  • Boas propriedades mecânicas;
  • Boa aceitação de cargas minerais;
  • Menor custo.

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Aplicações:

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  • Cruzetas
  • Escadas para telecomunicações
  • Esquadrilhas de janelas

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POLYLITE® 10822-05 / POLYLITE® 4018-05

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Resinas Isoftálicas

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Resinas poliésteres insaturadas, isoftálicas, totalmente polimerizável, alta reatividade, alta e média viscosidade e não aceleradas.

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Características:

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  • Ótimas propriedades mecânicas;
  • Elevado HDT;
  • Boa resistência a corrosão

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Aplicações:

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  • Grades de pisos e Guarda corpos
  • Leitos para cabos e conexões
  • Estruturas para painéis solares

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POLYLITE® 31447-00 / POLYLITE® LP8847

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Resina Vinil éster

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Resina premium éster-vinílica, baixa viscosidade, não acelerada.

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Características:

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  • Excelentes propriedades mecânicas;
  • Excelente desempenho em ambientes corrosivos;
  • Excelente estabilidade.

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Aplicações:

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  • Vergalhões
  • Estruturas e Plataformas

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DION® IMPACT 9102 GP

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Grade e Guarda-Corpo- Passarela

Grade e Guarda-Corpo em Plataforma de Petróleo

ESTRUTURAS

Exemplos de aplicação

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Guarda-corpo de aço 6 anos

após instalação

Guarda-corpo de fibra 8 anos

após instalação

ESTRUTURAS – Comparação com o aço

Exemplos de aplicação

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Bandejamento em Aço (antes)

Bandejamento em Fibra (depois)

ELÉTRICO – Comparação com o aço

Exemplos de aplicação

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Gradil de Postos de Salvamento

ARQUITETURA E URBANISMOS

Antes e Depois - Comparação com o aço

Guarda-Corpo

Exemplos de aplicação

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Problemas x Soluções

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Porosidade superficial

  • Matriz que não encheu totalmente: ajustar o fluxo de resina nos sistemas de impregnação e verificar se as mantas estão sendo impregnadas adequadamente.

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  • Muita resina está sendo espremida na pré-forma antes de chegar à matriz: acertar a abertura da pré-forma.

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  • Entrada da matriz muito fria ou muito quente: ajustar o sistema de controle de temperatura da cabeça da matriz.

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Trincas

  • Área muito rica em resina: adicionar uma camada estreita de manta ou mais pontas de roving contínuo.

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  • Manta dobrada: verificar as larguras das mantas e o ajuste das guias.

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  • Trinca na parte interna do perfil (está ocorrendo cura na entrada da matriz): aumentar a velocidade de tração e diminuir a temperatura.

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Bolhas

  • Entrada da matriz muito quente ou muito fria: ajustar os sistema de controle de temperatura da cabeça da matriz.

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  • Matriz muito fria para a velocidade adotada no processo: reduzir a velocidade, aumentar o controle de temperatura e retornar a velocidade de processo aos níveis anteriores.

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  • Sistema de aquecimento da matriz não está funcionando corretamente: verificar o funcionamento do sistema de aquecimento

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Fibra seca

  • Falta de resina: Condição na qual as fibras não são totalmente impregnadas por resina durante o processo, verificar a fluidez do composto resinado, gramatura da manta e roving contínuo.

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Casca

  • Pequenas placas ou fragmentos de resina desprendidas dos moldes e encontradas aderidas à superfície do pultrudado: Aumentar a temperatura de entrada da matriz, aumentar o nível do peróxido e diminuir a velocidade da linha.

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Empenamento

  • Matriz desalinhada em relação aos puxadores: elevar e alinhar a matriz, ajustando o seu nível (baixar a entrada).

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  • Roving entrando muito alto na matriz: baixar a banheira ou baixar a guia de reforço.

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  • Muita tensão nos rovings superiores: ajustar a tensão.

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Fissura internas

  • Fissura encontradas no pultrudado, em regiões reforçadas com rovings, transversais aos filamentos longitudinais: aumente a temperatura de entrada, diminua a temperatura de saída, aumente a velocidade, diminua o nível do peróxido e aumente o percentual de vidro.

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Manchas escuras

  • Manchas escuras na superfície do produto pultrudado que não podem ser removidos por limpeza, lavagem ou solvente: Necessita da manutenção na matriz, cromo da matriz.

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  • Embora o processo de pultrusão seja simples, não é fácil. São muitas atividades sequências que precisam ser feitas com precisão;
  • Bons perfis dependem de bons projetos e de boas escolhas de reforços, resinas e aditivos, além de um processamento planejado e controlado;
  • Uso de EPI´s para o processo são necessários;
  • Solicite aos fabricantes da resina e fibra de vidro as recomendações dos produtos X aplicações;
  • Solicite os documentos Datasheet e FISPQ dos materiais.

Considerações Finais

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e-mail: cristian.campos@reichhold.com

OBRIGADO !