As propriedades físicas dos materiais compósitos são dominadas pelas fibras. Isso significa que, quando resina e fibras são combinadas, suas propriedades são muito semelhantes às das fibras individuais. Dados de testes mostram que os materiais reforçados com fibras são os componentes que suportam a maior parte da carga. Portanto, a seleção do tecido é crucial no projeto de estruturas compósitas.
Comece o processo determinando o tipo de reforço necessário para o seu projeto. Os fabricantes geralmente podem escolher entre três materiais de reforço comuns: fibra de vidro, fibra de carbono e Kevlar® (fibra de aramida). As fibras de vidro tendem a ser a escolha para uso geral, enquanto as fibras de carbono oferecem alta rigidez e o Kevlar® alta resistência à abrasão. Lembre-se de que os diferentes tipos de tecido podem ser combinados em laminados para formar estruturas híbridas com os benefícios de mais de um material.
Após escolher a coleção de tecidos, selecione a gramatura e o tipo de trama que melhor se adequam às necessidades do seu projeto. Quanto mais leve o tecido, mais fácil será drapejá-lo sobre superfícies com contornos complexos. Tecidos leves também exigem menos resina, resultando em um laminado ainda mais leve. À medida que os tecidos ficam mais pesados, tornam-se menos flexíveis. Tecidos de gramatura média mantêm flexibilidade suficiente para cobrir a maioria dos contornos e contribuem significativamente para a resistência da peça. São muito econômicos e permitem a produção de componentes leves e resistentes para aplicações automotivas, náuticas e industriais. Os fios trançados são reforços relativamente pesados, comumente usados na construção naval e na fabricação de moldes.
A forma como um tecido é trançado é considerada seu padrão ou estilo. Escolha entre três estilos de trama comuns: lisa, cetim e sarja. Os estilos de trama lisa são os mais baratos e relativamente menos flexíveis, mas mantêm-se íntegros quando cortados. O cruzamento frequente dos fios na vertical reduz a resistência da trama lisa, embora ainda seja suficiente para todas as aplicações, exceto as de altíssimo desempenho.
Os tecidos de cetim e sarja são mais macios e resistentes do que o tecido plano. Na tecelagem de cetim, um fio de trama passa por cima de três a sete outros fios de urdidura e é então costurado sob outro. Nesse tipo de tecido mais frouxo, o fio é mais longo, mantendo a resistência teórica da fibra. O tecido de sarja oferece um meio-termo entre o cetim e o tecido plano, com o efeito de espinha de peixe, muitas vezes desejável.
Dica técnica: Para dar mais flexibilidade ao tecido, corte-o do rolo em um ângulo de 45 graus. Quando cortado dessa forma, até mesmo os tecidos mais ásperos caem melhor sobre a silhueta.
Reforço de fibra de vidro
A fibra de vidro é a base da indústria de compósitos. Ela tem sido usada em diversas aplicações desde a década de 1950 e suas propriedades físicas são bem conhecidas. A fibra de vidro é leve, possui resistência moderada à tração e à compressão, suporta danos e cargas cíclicas, além de ser fácil de manusear.
A fibra de vidro é o material compósito mais utilizado entre todos os disponíveis. Isso se deve principalmente ao seu custo relativamente baixo e às suas propriedades físicas moderadas. A fibra de vidro é ótima para projetos do dia a dia e peças que não exigem tanta resistência e durabilidade quanto o tecido de fibra.
Para maximizar as propriedades de resistência da fibra de vidro, ela pode ser usada com epóxi e curada utilizando técnicas padrão de laminação. É ideal para aplicações nas indústrias automotiva, naval, da construção civil, química e aeroespacial, e é frequentemente utilizada em artigos esportivos.
Reforço de Kevlar®
O Kevlar® foi uma das primeiras fibras sintéticas de alta resistência a ser aceita na indústria de plásticos reforçados com fibra (PRFV). O Kevlar® de grau compósito é leve, possui excelente resistência à tração específica e é considerado altamente resistente a impactos e abrasão. Suas aplicações comuns incluem cascos leves, como caiaques e canoas, painéis de fuselagem de aeronaves e vasos de pressão, luvas resistentes a cortes, coletes à prova de balas e muito mais. O Kevlar® é utilizado com resinas epóxi ou vinil éster.
Reforço de fibra de carbono
A fibra de carbono contém mais de 90% de carbono e possui a maior resistência à tração na indústria de PRFV (Plástico Reforçado com Fibra de Vidro). De fato, ela também possui a maior resistência à compressão e à flexão do setor. Após o processamento, essas fibras se combinam para formar reforços de fibra de carbono, como tecidos, filamentos e outros. O reforço de fibra de carbono proporciona alta resistência e rigidez específicas e, geralmente, é mais caro do que outros reforços de fibra.
Para maximizar as propriedades de resistência da fibra de carbono, ela deve ser usada com epóxi e pode ser curada utilizando técnicas de laminação padrão. É ideal para aplicações nas indústrias automotiva, naval e aeroespacial, e é frequentemente utilizada em artigos esportivos.
Data da publicação: 19/07/2022
