Processos de fabricação

Processos de fabricação
Passados cerca de 2 mil anos, o cimento como conhecemos hoje foi inventado. E com ele o concreto (areia, pedra, cimento e água). Acontece que o concreto, apesar de possuir alta resistência à compressão, é razoavelmente frágil quando submetido a forças de tração ou de flexão.

Para suprir essas deficiências, foi criado o concreto armado, que consiste de uma armação de aço no interior do bloco de concreto. Com isso, grandes vãos e vigas puderam ser construídos.

Com a química moderna, no início e meados do século passado, começaram a surgir os primeiros plásticos que, entretanto, eram muito frágeis e quebradiços.

Os plásticos se subdividem em dois grandes grupos: termoplásticos e termofixos.

Termoplásticos

Nesta categoria estão a maioria dos plásticos conhecidos, tais como: PET (usado em garrafas e embalagens), polietileno, ABS, policarbonato etc. Esses plásticos são aquecidos até se tornarem líquidos e são geralmente injetados em moldes que reproduzem o produto final. Depois de resfriados após a moldagem, o produto mantém a forma do molde a partir do qual foram produzidos.

Se esses produtos forem aquecidos a uma determinada temperatura, o plástico derreterá e novos produtos podem ser fabricados com o mesmo material .

Termofixos

Aqui encontramos uma outra categoria, tais como as resinas poliésteres, fenólicas, epoxídicas etc. Produtos feitos com essas resinas, depois de moldados, não podem ser derretidos para serem submetidos à nova moldagem. Sua forma se manterá mesmo após aquecidos.

Plásticos reforçados

Da mesma forma que o concreto armado, descrito anteriormente, os plásticos também podem receber reforços estruturais com a finalidade de aumentar a sua resistência.

O primeiro plástico reforçado de que se tem notícia foi o poliéster reforçado com fibra de vidro, descoberto acidentalmente no fim da década de 1940 quando pesquisadores derramaram, sem perceber, resina poliéster sobre uma quantidade de fibra de vidro no chão. No dia seguinte, após o endurecimento da resina, perceberam que haviam descoberto um novo produto – o plástico reforçado com fibra de vidro, que apresentava grande resistência.

Foi observado que a resina poliéster, quando reforçada com fibra de vidro, possuía excelentes propriedades físicas e mecânicas.

Resinas poliésteres

Existem dois principais grupos:
• Ortoftálicas - é uma resina de uso geral, utilizada em produtos onde grande resistência mecânica ou à corrosão não seja exigida.
• Isoftálica - mais cara, é utilizada em produtos que sofrem maiores esforços ou que precisam melhor resistir à corrosão.
Os poliésteres são fornecidos na forma líquida, com a viscosidade aproximada de um xarope grosso.

Para se obter o seu endurecimento (cura) são utilizados catalisadores e aceleradores de cura, quando utilizados em temperatura ambiente. Em aplicações onde existe aquecimento do molde não são necessários.
Na próxima seção você irá conhecer os processos de fabricação de plásticos reforçados com fibra de vidro.


Processos de fabricação
Existem diversos processos de fabricação de plásticos reforçados com fibra de vidro. Eis alguns:

Fabricação manual (hand lay-up)

Consiste em aplicar sobre um molde fibra de vidro e resina poliéster em camadas. Primeiramente a fibra de vidro é depositada sobre o molde e a resina é aplicada com pincel sobre ela. A seguir, o profissional força a resina a penetrar e umectar inteiramente a fibra de vidro, removendo as bolhas que se formam com os movimentos verticais do pincel.

Também podem ser utilizados dispositivos que se assemelham a um rolo de pintura de paredes, mas que possui uma série de discos que cumprem a mesma finalidade.

A espessura do produto final é determinada pelo número de camadas aplicadas. A fibra de vidro depositada pode ser na forma de manta ou de tecido. Existem diversas espessuras de fibra de vidro, que são especificadas em gramas por metro quadrado (g/m²) ou onças por pé quadrado (oz/pé²).

Fabricação por pulverização (spray-up)

Este processo assemelha-se ao anterior, com a diferença que a fibra de vidro e a resina poliéster são pulverizadas simultaneamente por meio de um equipamento que se assemelha a uma pistola de pintura, que possui além de um bico dispersor para a resina poliéster, um sistema de navalhas que corta a fibra de vidro em comprimento de 2,5 cm. Neste processo, a fibra de vidro é fornecida na forma de um cordão composto com muitos fios, enrolados em bobinas.

É um processo com maior dificuldade para se obter a espessura desejada, assim como é maior é a dificuldade de ser mantida espessura constante em toda a peça a ser moldada. Contudo, o processo de fabricação é muito mais rápido do que a fabricação manual.

Como no processo manual, são utilizados pincéis ou rolos para umectar e compactar a fibra de vidro para a eliminação das bolhas formadas.

Esses dois processos também são conhecidos como moldagem por contato.

Pré-forma (preform)

Este processo desenvolve-se em duas partes. Primeiro, um molde feito em tela fina com a forma aproximada do produto final é colocado diante uma câmara que produz vácuo. Em seguida é pulverizada a fibra de vidro cortada em pedaços de 2,5 cm com uma cola (binder), de muito pouca densidade, sobre o molde.

Na segunda fase do processo, a pré-forma junto com a resina poliéster é colocada em uma prensa aquecida. Depois de alguns minutos, sob pressão e temperatura, a peça está moldada.

Esse é o processo que foi utilizado para moldar as diversas partes do Chevrolet Corvetteem 1953, primeiro automóvel fabricado com plástico reforçado com fibra de vidro. O carro é fabricado assim até hoje.




Acabamento

Nos dois primeiros processos descritos, antes da aplicação da fibra de vidro/resina poliéster, é necessária a preparação do molde, que deve estar completamente limpo, sem poeira ou vestígios de moldagens anteriores.

Sobre o mesmo é aplicado um desmoldante, geralmente uma cera especial que costuma possuir a nossa famosa cera de carnaúba na sua composição. Depois de aplicada a cera, os excessos são retirados e é feito um polimento para a perfeita desmoldagem e qualidade de acabamento.

É aplicado, com pistola ou pincel, a camada superficial de acabamento, chamada em inglês de gel coat. O gel coat é fabricado com a mesma resina poliéster e pigmentos especiais, que produzirão a cor do produto final. Da mesma forma que as resinas poliésteres, são utilizados catalisadores e aceleradores de cura.

Somente depois curado, porém ainda um pouco pegajoso (para melhorar a aderência) a fibra de vidro/resina poliéster são aplicados.

Em muitos casos, dependendo do produto final, a camada de gel coat pode ser preparada para receber um outro tipo de pintura, em outra cor.

Pelo que você viu, ao ouvir que um produto é feito de "fibra" ou de fibra de vidro, agora sabe que é muito mais do que isto – é um produto fabricado com plástico reforçado com fibra de vidro (FRP – fiberglass reinforced plastic).