RTM, RTM LIGHT & PRESTO VÁCUO

Prensagem a Vácuo, ou Presto Vácuo:

É um processo muito simples e bastante utilizado para a fabricação de peças em compósitos, que necessitam de acabamento nas duas faces, podendo ser chamados de prensagem a vácuo ou presto vácuo.  É bom lembrar que este processo não substitui o processo de RTM CONVENCIONAL ou RTM LIGHT.

A fabricação da peça requer o uso do fio roving picado (fibra de vidro/aramida e/ou carbono), mais a adição de resina (poliéster) e catalisador.

Este processo é ideal para a fabricação de peças em compósitos de pequeno porte, baixo volume de produção e baixo custo de investimento.

O processo de prensagem a vácuo necessita de moldes “macho e fêmea ou molde e contramolde.

Foi a partir deste processo que surgiu o RTM LIGHT, ou seja transferir a resina para o molde, com auxílio de máquina injetora de resina, assistido por vácuo.

RTM e RTM LIGHT

Caros leitores, antes de começar a falar sobre o processo de RTM LIGHT é importante comentar sobre o RTM CONVENCIONAL que foi a base deste processo.

O RTM convencional começou nos anos 60 e seus principais objetivos eram: 

• Acabamento Integral
• Redução de MO
• Repetibilidade do Processo
• Maior Produção x Hand lay Up
• Redução de VOC’s 

Processo Mais Limpo

As vantagens e desvantagens do RTM CONVENCIONAL na aquela época.

Vantagens do RTM	Desvantagem do RTM
Peças com duas Faces Lisas	Automatização dos Custos
Peças com Insertos e Dispositivos	Limitação no Dimensional
Redução de Perdas	Mão de Obra Qualificada
Baixa Porosidade	Pressão de trabalho de até 5 bar
Controle de Processo	Manuseio do Molde
Escala de Produção e Controle do Dimensional da peça.	Dificuldade de Prever o Fluxo da Resina.

RTM LIGHT

O processo de RTM Light é a evolução do RTM convencional. Este processo utiliza molde fechado com injeção de resina a baixa pressão (abaixo de 1 ATM) + reforço de fibra de vidro + insertos ou postiços.

O RTM Light é um processo que utiliza resina de baixa viscosidade não tixotrópica, molde fechado com auxílio de vácuo, mantas com núcleos de polipropileno ou fio continuo com espessura pré-definida de acordo com designer e é um processo limpo com baixa emissão VOC’s.

As peças apresentam alta performance, resistência e acabamento liso nas duas superfícies são muito utilizados nas indústrias automotiva, naval, fabricação de peças técnicas que exige alto grau de qualidade com baixo custo de investimento. 

           

            RTM = (Resin Transfer Molding).

            RTM LIGHT = (Resin Transfer Molding) + Vácuo. 

 Foto da internet

RTM Light vs RTM Convencional

RTM LIGHT	RTM
Molde Leve	Molde Robusto
Investimento Baixo	Investimento Alto
Baixa Pressão	Alta Pressão
Maior Volume de Produção	Menor Volume de Produção
Fácil Implementação

  RTM LIGHT - Molde 

FABRICAÇÃO DA PEÇA

 PEÇA NO MOLDE

CONEXÕES E DISPOSITIVOS

Imagens cedidas gentilmente pela FIBERMAQ

DICAS IMPORTANTES 

RECOMENDADO	NÃO RECOMENDADO
Vácuo de acordo com a peça
Peça com espessura >;2 mm	Peça <;2 mm de espessura
Reforço com núcleo de PP	Excesso de reforço e resina
Reforço com fio continuo	Vácuo muito forte
Desmoldante semi – permanente	Resina tixotropica
Extratores e Postiços	Cargas minerais
Resina com baixa viscosidade

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Desmoldantes para Fiberglass

OBJETIVO:

Definir qual agente desmoldante pode ser utilizado, analisando as características de aplicações.

CERA e PVA

Antigamente a cera era muito utilizada como agente demoldante na fabricação de peças laminadas em fiberglass, mas, logo em seguida surgiu o álcool polivinilico sendo um ótimo desmoldante para moldes em madeira e gesso, este agente desmoldante formava uma película plástica que evitava o contato do laminado com o molde.
Hoje com a evolução em produtos agente desmoldantes a cera só é utilizada nas bordas do laminado em aba de corte devido o constante atrito de ferramentas metálicas para corte e por ser de baixo custo podendo ser aplicada toda vez que é cortada a rebarba da peça.

VANTAGENS DA CERA

1. Baixo custo, não precisa muito investimento para utilizar.
2. Fácil aplicação
3. Pode ser utilizada em molde de poliéster, madeira, gesso e etc.
4. É utilizado em pouca escala de produção.

DESVANTAGENS

1. Precisa ser removido o excesso do molde em toda aplicação.
2. Tiragem de 3 peças do molde talvez 5 peças quando o molde estiver amaciado.
3. Deixa o molde sem brilho.
4. Requer 2 pessoas no mínimo para aplicação.
5. Apartir de 15 peças precisa ser removido o excesso de cera que fica no molde.
6. Não pode ser utilizada como agente desmoldante onde espera – se altos volumes de produção.
7. Precisa de equipamentos auxiliares na sua utilização tais como, Maquina de polimento para remover o excesso.
8. Não é recomendado para processo fechado.

PVA

O agente desmoldante PVA é um álcool polivinico que é utilizado para evitar o contato da resina com o molde, formando uma película plástica sobre o molde.
Este desmoldante pode ser aplicado manualmente ou por spray.

VANTAGENS

1. Baixo Custo.
2. Fácil Aplicação.
3. Versátil pode ser aplicado em molde de fiberglass, madeira, gesso e etc.
4. É utilizado em peça protótipo.

DESVANTAGENS

1. Secagem lenta.
2. O filme plástico fica no molde e na peça.
3. Para remover o filme plástico da peça tem que lavar com água e sabão.

SEMI – PERMANENTE

O semi – permanente pode ser aplicado em molde de fiberglass que serão utilizados nos seguintes processos:
Laminação manual ou Spray up (molde aberto) Vácuo bag (molde aberto com saco de vácuo, RTM e RTM Light (molde fechado para injeção)).

VANTAGENS

1. Maior rendimento na tiragem de peça comparado com CERA e PVA.
2. Uma demão de DESMOLDANTE é suficiente para manutenção.
3. Apresenta maior brilho do molde e peça.
4. Não deixa o molde com a superfície engordurada.
5. O semi – permanente é de fácil utilização, requer pouco treinamento.
6. É utilizado nos moldes dos processos de RTM, RTM LIGHT e LAMINAÇÃO.
7. Evolução dos demais produtos desmoldantes para moldes de fibra.
8. Pode ser aplicado por spray.

DESVANTAGENS

1. Na 1ª utilização tem que realizar o ciclo de aplicação (limpador, selador e desmoldante).
2. Custo de investimento superior comparado com CERA e PVA.
3. Não pode ser utilizado em MADEIRA ou GESSO.
4. Cuidado com armazenamento e estocagem do produto.

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Gelcoat Ortoftálico

Gelcoat Molde Isoftálico

Gelcoat é um produto formulado a partir de resinas especiais e destinado para proporcionar um bom acabamento superficial, retenção de cor, brilho, resitencia química, mecânica e intempéries nas peças em compósitos.

Sua composição básica consiste em resina, agente tixotrópico, solvente, pastas não reativas e pigmentos, aditivos tais como: Nivelantes, desaerantes, antifloculantes e etc.

As resinas utilizadas na fabricação de gelcoats geralmente são poliéster ortoftálicas, isoftálicas com neopentilglicol (NPG) e estervinilicas.

O gelcoat ortóftalico é utilizado para fabricação de peças e aplicações gerais, que não exigem resistência ao amarelecimento e ao contato permanente com água. 

O gelcoat isoftálico é indicado para aplicações que necessitem de brilho, resistência química, e intemperismo. É muito utilizado para a fabricação de barcos, piscinas, banheiras e também para moldes. Lembrando que apresenta um bom desempenho com função de minimizar a formação de blistering. ‘’Este é um problema crônico dos fabricantes de piscinas’’.

O gelcoat estervinílico foi desenvolvido com objetivo de atender as exigências de resistências, mecânicas, intempéries e química quando submetido a meios agressivos tanto ácidos como bases. Além disso é muito utilizado para a fabricação de moldes em compósitos, pois tem como sua principal característica a excelente resistência ao ataque de solventes, alto brilho e dureza. 

Gelcoat isoftálico aplicado por pistola de gravidade em substrato de vidro.

Vaccum Bag

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O processo de Vacuum Bag consiste basicamente em utilizar um saco plástico + auxílio de vácuo para eliminar o ar enclausurado da laminação.
Este processo é bastante utilizado para melhorar o desempenho das peças laminadas pelo processo manual (hand lay up ou spray-up).

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Equipamentos e Materiais

Filme plástico, fita para vedação dupla face;
Bomba de Vácuo;

Reservatório para ampliar a vazão de vácuo;

Mangueiras e conectores;

Respiradores e sangradores;

Resina, núcleo e fibra;

Marmore Sintético

MÁRMORE SINTÉTICO

Há mais ou menos duas décadas, começaram a surgir no mercado às primeiras pias de cozinha, produzidas com um material conhecido como “Mármore Sintético’’, com propriedades superiores às do mármore natural.

Produzida a partir de resinas poliéster insaturada e cargas minerais. A beleza das peças e os desenhos atraentes, foram pontos importantes para a rápida aceitação do mercado a cuba fazendo parte integrante da peça e a resistência a produtos utilizados nas cozinhas, foram os complementos exatos do desempenho das pias de mármore sintético. Com o sucesso das pias, era de se esperar que outros produtos viessem a ser produzidos com o mármore sintético como os tanques de lavar roupa, tipos simples ou duplos, mais profundos ou mais rasos, redondos ou tradicional, acrescentando cores e caracteres como superfície lisa e não porosa e a inércia à ação de sabões e detergente. Os banheiros e lavabos ganharam também um novo elemento de utilidade e decoração, podendo ser produzidos em qualquer formato ou dimensão, tonalidade e desenho com resistência a produtos quimicamente agressivos, graças ao gelcoat isoftálico incolor com NPG.

PROCESSO DE FABRICAÇÃO

No processo de fabricação de mármore sintético, as peças são moldadas em moldes construídos com fibra de vidro e resina poliéster, onde o compósito é preparado com resina poliéster insaturado e carga mineral por derramamento.

Para a fabricação das peças em mármore sintético são efetuadas as seguintes etapas:

MOLDE: Limpeza e a aplicação de desmoldante (cera de carnaúba) no molde ou semi permanente quando o molde for novo há necessidade de se fazer o amaciamento do molde, que consiste em aplicar várias demãos de cera desmoldante e o posterior polimento do molde, já quando aplicado semi permanente não há necessidade de amaciamento.

COMPOSIÇÃO E MODO DE PREPARO

Pesar a resina e transferir para um misturador que proporcione uma boa homogeneização.

Adicionar o catalisador na resina e homogeneizar.

Pesar e transferir a mistura de cargas minerais para o recipiente homogeneizando até verificar que toda a carga esteja umectada pela resina.

Transferir o composto para o molde.

Para melhor compactação e saída das bolhas de ar que ficam presas na massa devem usar um sistema de vibração, usualmente durante o enchimento, o molde fica sobre uma mesa vibratória.

Após a massa polimerizar, deve-se aguardar a cura da peça para desmoldar.

MATÉRIA - PRIMA

Resinas: Em geral a resina empregada para a fabricação de mármore sintético é poliéster insaturado ortoftálica ou tereftálica, pré-acelerado, pigmentada de branco ou não.

Cargas: A carga mineral utilizada sempre será uma mistura de cargas minerais de granulométricas diferentes, desde uma carga mineral mais fina até uma carga mais grossa, que tem como finalidade dar um melhor empacotamento entre as cargas minerais, aumentando a resistência mecânica e reduzindo a contração e empenamento da peça.

Outra finalidade é a redução de custo, pois as cargas minerais com granulométricas maiores absorvem menos resina que e as cargas mais fina. Portanto não existe uma quantidade específica de carga, pois cada fabricante de mármore sintético tem a sua própria formulação que é adequada para sua aplicação. Existem vários tipos de cargas minerais, porém as mais empregadas são a calcita, a dolomita e o calcário, estas por sua vez são as mais utilizadas por não apresentarem mudança significativa de cor quando misturadas com a resina poliéster, também por proporcionar maior similaridade ao mármore natural.

A calcita é um mineral de carbonato de cálcio, apresenta brilho vítreo terroso e normalmente apresenta coloração branca ou incolor. A calcita é um produto muito comum e bastante disseminado.

Catalisador: O catalisador é um peróxido orgânico conhecido comercialmente como MEK-P (peróxido de metil etil cetona). É um líquido incolor de odor característico.

Os peróxidos se decompõem produzindo radicais livres pela dissociação da ligação oxigenio-oxigenio. Em uma resina poliéster insaturadas estes radicais iniciam a reação de cura ou polimerização rompendo a dupla ligação da cadeia polimérica da resina

Gelcoat: O gel coat é uma camada fina que será aplicada sobre o molde com finalidade de proteger e da brilho a superfície do mármore sintético. É importante que o gelcoat seja aplicado por pistola de gravidade ou gelcoateadeira como se trata de uma peça com desempenho extremamente estético não é recomendado utilizar aplicação de gelcoat com pincel.

COMPOSIÇÃO DE MASSA ORIENTATIVA

Resina 25,00(%)

Carbonato de cálcio # 325 26,00(%)

Dolomita # 100-80 30,00(%)

Calcário # 40-20 19,00(%)

Pigmento até desejado

Catálise: Peróxido de MEK-P = 1% sobre a resina.

Compósitos (PRFV)

Compósitos são materiais de moldagem estrutural, formados por uma fase contínua polimérica (matriz/resinas) e reforçada por uma fase descontínua (reforços/fibras) que se agregam físico-quimicamente após um processo de polimerização (cura). Normalmente a fase descontínua é formada por fibra de vidro, aramida ou de carbono dependendo da aplicação final. Termo utilizado mundialmente é Composites, na tradução: Compósitos

A fase polimérica é geralmente composta por uma resina termo fixa do tipo poliéster insaturada (ortoftálica, tereftálica, isoftálica ou bisfenólica), dissolvida em solvente reativo como estireno ou ainda uma resina éster vinílica ou epóxi. Resinas especiais como as fenólicas, de poliuretano e de silicone são utilizadas em aplicações especiais.

Na moldagem destas duas fases ocorre um crosslinking polimérico através de um processo de cura, que acopla as duas fases proporcionando ao material final propriedades especiais que definem suas moderna e ampla aplicabilidade. Leveza, flexibilidade, durabilidade, resistência, adaptabilidade são algumas das propriedades que garantem aos compósitos o título de produto do futuro. Engenheiros, técnicos, procuram cada vez mais os compósitos como solução para seus projetos de engenharia. Estado Unidos, Japão, Canadá, Europa e Brasil, têm no compósito um mercado em franca expansão, como dizem os parisienses: "Les composites ont les vents en poupe".

Leveza e facilidade de transporte
Devido ao peso específico das resinas e das fibras de reforço, os produtos fabricados a partir dos compósitos apresentam um baixo peso específico. Devido a esta e a outras propriedades características dos materiais compósitos é que eles são amplamente utilizados nos setores de aeronáutica, naval, automobilístico e outros.

Resistência química
Os compósitos apresentam excepcional inércia química, o que permite sua utilização em uma ampla gama de ambientes agressivos quimicamente. Além disso aditivos especiais e resinas específicas estão à disposição dos técnicos para solucionar aplicações que requeiram propriedades além das usuais.

Resistência às Intempéries
Umidade, vento, sol, oscilações térmicas tem baixa ação prejudicial sobre os compósitos. E quando características não usuais são requeridas, aditivos como protetores de UV, agentes anti-dust, resinas especiais são amplamente utilizáveis.

Flexibilidade Arquitetônica
Os compósitos tem uma grande vantagem sobre outros materiais estruturais, pois moldes com formas complexas são facilmente adaptáveis aos processos em utilização. Curvas, formas diferenciadas, detalhes arquitetônicos das empresas de materiais compósitos.

Durabilidade
O compósito, devido à sua composição e ao crosslinking polimérico formado durante o processo de moldagem, apresenta como característica uma alta durabilidade.

Fácil Manutenção
Os compósitos além de sua longevidade tradicional, apresentam fácil e simples técnicas de reparo e manutenção

Resistência Mecânica
Devido às suas características e à variedade de combinações que podem ser realizadas entre as resinas e os materiais de reforço, os compósitos apresentam uma excelente resistência mecânica que possibilita a sua utilização em aplicações no setor de aeronáutica, naval, automobilístico e outras.

Feito sob medida
Compósitos são sinônimos de produtos feitos sob medida. Decidir pela utilização de um compósito é ter à sua disposição a possibilidade de resolver seus problemas de engenharia com um produto feito sob medida, isto é, um produto fabricado na medida certa e exata de sua necessidade. 

Fonte: Almaco

Prensagem a Vácuo

Prensagem a Vácuo
É um processo simples e bastante utilizado na fabricação de peças que tem a necessidade de acabamento nas duas superfícies, este processo não substitui o famoso RTM CONVENCIONAL e RTM LIGHT, mas, pode ser utilizado para fabricar peças de pequeno porte e baixo volume de produção.
Como ilustra a foto este processo necessita de moldes “macho e fêmea ou molde e contra molde”.
Para obter uma peça por este processo há necessidade de adicionar fibra dentro do molde e resina poliéster conforme especificação técnica do projeto e fechar os moldes com auxilio de vácuo.