Processos

Existem diversos processos para a industrialização dos compósitos, os quais devem ser escolhidos a partir da análise do formato, dimensões e quantidade do produto, dentre os quais destacamos os seguintes:

Laminação Manual
É um processo em que diversas camadas de reforços de fibra de vidro, aramida ou carbono são posicionadas sobre um molde aberto e, em seguida, impregnadas com resina, que é espalhada manualmente com o auxílio de rolos, roletes ou pincéis, até que todas as camadas estejam molhadas e sem bolhas de ar. A polimerização da resina se dá normalmente à temperatura ambiente. É utilizado na fabricação de peças de diversas formas e tamanhos, bem como na fabricação de moldes e protótipos.

Laminação Contínua
Este processo é usado na produção automatizada de painéis contínuos, corrugados ou lisos, translúcidos ou opacos. O reforço de fibra de vidro é combinado com resina e prensado entre dois filmes plásticos, sendo conduzido pela movimentação contínua do equipamento para um ponto de aquecimento em que se dá início à polimerização da resina.

Vácuo
O processo de moldagem a vácuo, também conhecido como vacuum bag, é usado para a fabricação de grandes peças de compósitos, utilizando o molde aberto e uma bolsa de vácuo (plástico filme ou membrana de silicone reutilizável) para formar o componente. A resina é aplicada rapidamente sobre as camadas de fibra com o auxílio de um rolo ou pincel e, antes que se inicie o processo de polimerização da resina, é aplicado um plástico filme ou membrana de silicone sobre o molde, formando uma bolsa de vácuo que irá compactar melhor as camadas sobre o molde e remover os excessos de resina.

Infusão
A infusão é uma opção muito utilizada para processos com molde aberto, possibilitando a produção de peças consistentes e de alta qualidade. Através do uso de bolsas de vácuo ou membranas de silicone, é possível produzir peças de estruturas grandes e complexas juntamente com a adição de insertos e de materiais de núcleo estruturais (PET, PVC, entre outros).

Este processo contempla a acomodação das camadas de reforços de fibra de vidro depositadas sobre a superfície de um molde aberto e coberto com um filme plástico de alta resistência e elasticidade, sendo este selado em todo seu perímetro. Após aplicado o vácuo, totalmente estanque, é aplicado a infusão da resina nas camadas de reforço por meio da ação da pressão atmosférica, impregnando as camadas de toda a peça. O plástico filme é removido após a resina estar curada, permitindo que a peça seja retirada do molde.

RTM
A Moldagem por Transferência de Resina (RTM – Resin Transfer Molding) é um processo de molde fechado. Mantas especiais de reforço são colocadas e, posteriormente, conformadas por meio do fechamento de um contra-molde rígido por meio de um sistema de vácuo. A partir desta etapa, a resina é injetada no molde para impregnar todas as camadas de mantas e os espaços vazios que possam existir no laminado, com isso se obtém uma peça com espessura contínua.

O processo em molde fechado aumenta o índice de repetibilidade e de acabamento liso em ambos os lados da peça, sendo muito utilizado para moldar peças com formas complexas e superfícies que exijam uma espessura contínua para facilitar a montagem de componentes.

Centrifugação
Neste processo se moldam as formas cilíndricas e ocas do material em um molde giratório. A Fibra de Vidro é cortada e depositada diretamente sobre as paredes internas do molde, juntamente com a resina, com cargas em camadas sucessivas, que alternam de acordo com a necessidade do projeto. Ao terminar a aplicação do material, a rotação do molde aumenta para que se mantenha o formato cilíndrico e a espessura contínua da peça. Muito utilizado na fabricação de tanques e postes.

Spray-up (pulverização ou aspersão) 
Também conhecido como laminação a pistola, consiste na aplicação simultânea de fibras de vidro e resina sobre o molde. A aplicação é feita com equipamentos especiais, conhecidos como pistolas laminadoras ou pistolas de laminação, que cortam as fibras de vidro, o roving, em comprimentos pré-determinados, antes de atirá-las sobre o molde juntamente com a resina. São aplicadas várias camadas até que se chegue a espessura desejada. Após a aplicação da fibra de vidro é necessário a roletagem para acomodar as fibras nos contornos do molde. 

Uma vantagem neste processo são os custos geralmente mais baixos que os da laminação manual, por serem usados materiais mais baratos e também pela eficiência e rapidez da operação. 

Este método é usado quando grandes quantidades de um produto devem ser produzidas, o que agiliza o processo de produção. Também tem grandes vantagens para a produção de peças grandes e complexas, pois facilita a acomodação do material sobre os detalhes do molde, o que se torna complexo se realizado com tecidos ou mantas. Como exemplo de peças produzidas com este processo podemos citar piscinas, botes, banheiras e cascos de barcos. 

Prensagem 
É um processo onde as fibras de vidro são depositadas na cavidade do molde e a resina é adicionada sobre a manta, para que o molde seja fechado sob pressão de uma prensa hidráulica, espalhando a resina e impregnando por completo as fibras. Após a prensagem e cura do laminado, o molde é aberto e a peça retirada. 

Este processo pode ser encontrado de duas formas: 

– Prensagem a frio: utiliza o molde de PRFV ou metálico em temperatura ambiente. Embora seja denominado como prensagem a frio, as temperaturas são usualmente entre 40°C e 50°C, isso acontece devido ao calor de reação do sistema de resina durante o período de cura.

– Prensagem a quente: Utiliza o molde metálico aquecido entre 100°C e 140°C de 2 a 4 minutos, gerando uma peça com espessura homogênea. Possibilita a fabricação de chapas de alta densidade, muito utilizadas para fabricação de peças usinadas com a finalidade de isolamento elétrico. 

Pultrusão 
É um processo utilizado na produção de perfis, hastes e bastões de alta resistência destinados a aplicações estruturais, podendo ser maciços ou ocos, em diversas formas. As fibras de vidro (roving, mantas de filamento contínuo (CFM) e tecidos especiais) são impregnadas com a resina e puxadas para dentro de um molde ferramenta aquecido, que confere a forma da peça final e é posteriormente curado e cortado.

Enrolamento filamentar
É um processo que consiste em um molde aberto automatizado que utiliza um mandril rotativo como molde. O roving, filamento de fibra, é imerso em uma banheira com resina e puxado pela força rotacional do mandril. O enrolamento filamentar é utilizado na fabricação de produtos compósitos ocos, geralmente cilíndricos, de alta resistência, tais como postes, tubos, tanques de estocagem e vasos de pressão.

SMC 
O SMC (Sheet Molding Compound) é uma combinação de resina de poliéster insaturado misturado a cargas minerais e reforçadas com fibra de vidro picada. Seu processo consiste em três etapas, iniciando com a preparação da pasta-matriz, que passa por um sistema de espessamento gerando folhas semi-prontas que serão posteriormente conformadas no formato da peça final por meio de uma moldagem por compressão ou por injeção, em moldes metálicos aquecidos. 

Este processo é utilizado para a produção de peças de grandes volumes industriais, tendo como principal vantagem o acabamento superficial com qualidade superior, além do peso e das propriedades das peças se manterem constantes. Muito utilizado na fabricação de componentes estruturais e de acabamento para automóveis, componentes elétricos e eletrônicos, itens para construção civil, etc.

BMC 
O BMC (Bulk Mold Compound) é uma combinação de resina de poliéster insaturado misturado a cargas minerais e reforçadas com fibra de vidro picada, catalisadores, entre outros, podendo ter também a adição de desmoldantes em sua composição, gerando uma massa. Esta é utilizada no processamento através de moldagem a quente por compressão ou injeção, sendo o processo de moldagem por injeção o mais indicado para peças complexas e em maior escala de produção, como equipamentos elétricos, peças automotivas, entre outras, e permite a produção de peças com a superfície bem polidas e brilhantes. 

S-RIM 
Structural Reaction Injection Molding (S-RIM) consiste em um processo de injeção e reação estrutural, empregando o poliuretano como polímero, que é reforçado com manta de fibras de vidro, normalmente de filamento contínuo (CFM) ou mesmo de filamentos longos. Usado na fabricação de peças automotivas com preenchimento em poliuretano.