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 típicos 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 de uso geral, enquanto as fibras de carbono oferecem alta rigidez e o Kevlar®, alta resistência à abrasão. Lembre-se de que os tipos de tecido podem ser combinados em laminados para formar pilhas híbridas com os benefícios de mais de um material.
Depois de decidir sobre a coleção de tecidos, escolha uma gramatura e um estilo de trama que se adaptem às necessidades do seu trabalho. Quanto mais leve a onça do tecido, mais fácil será aplicá-lo sobre superfícies com contornos complexos. A leveza também utiliza menos resina, tornando o laminado ainda mais leve. À medida que os tecidos ficam mais pesados, tornam-se menos flexíveis. A gramatura média retém flexibilidade suficiente para cobrir a maioria dos contornos e contribui significativamente para a resistência da peça. São muito econômicas e produzem componentes resistentes e leves para aplicações automotivas, marítimas e industriais. As mechas trançadas são reforços relativamente pesados, comumente usados na construção naval e na fabricação de moldes.
A forma como um tecido é tecido é considerada seu padrão ou estilo. Escolha entre três estilos de trama comuns: simples, cetim e sarja. Os estilos de trama simples são os mais baratos e relativamente menos flexíveis, mas mantêm-se bem unidos quando cortados. O cruzamento frequente dos fios para cima e para baixo reduz a resistência da trama simples, embora ainda sejam suficientes para todas as aplicações, exceto as de alto desempenho.
A trama de cetim e sarja é mais macia e resistente do que a trama simples. Na trama de cetim, um fio da trama flutua sobre três a sete outros fios do urdume e é costurado sob outro. Nesse tipo de trama solta, o fio é mais longo, mantendo a resistência teórica da fibra. A trama de sarja oferece um meio-termo entre o cetim e o liso, com o frequentemente desejado efeito espinha de peixe.
Dica técnica: para dar mais flexibilidade ao tecido, corte-o do rolo em um ângulo de 45 graus. Cortado dessa forma, até os tecidos mais ásperos se adaptam melhor à silhueta.
Reforço de fibra de vidro
A fibra de vidro é a base da indústria de compósitos. Ela tem sido usada em muitas aplicações de compósitos desde a década de 1950 e suas propriedades físicas são bem compreendidas. A fibra de vidro é leve, possui resistência moderada à tração e à compressão, pode suportar danos e cargas cíclicas e é 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 para peças que não exigem tanta fibra, pois proporcionam maior resistência e durabilidade.
Para maximizar as propriedades de resistência da fibra de vidro, ela pode ser usada com epóxi e curada usando técnicas de laminação padrão. É ideal para aplicações nas indústrias automotiva, naval, de construção, química e de aviação, e é frequentemente usada em artigos esportivos.
Reforço de Kevlar®
O Kevlar® foi uma das primeiras fibras sintéticas de alta resistência a ganhar aceitação na indústria de plásticos reforçados com fibras (PRFV). O Kevlar® de grau compósito é leve, possui excelente resistência à tração específica e é considerado altamente resistente a impactos e abrasão. 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 usado com resinas epóxi ou éster vinílico.
Reforço de fibra de carbono
A fibra de carbono contém mais de 90% de carbono e possui a maior resistência à tração final do setor de PRFV. Além disso, 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, estopas e muito mais. O reforço de fibra de carbono proporciona alta resistência específica e rigidez, sendo geralmente 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 usando técnicas de laminação padrão. É ideal para aplicações nos setores automotivo, marítimo e aeroespacial, e é frequentemente usada em artigos esportivos.
Data de publicação: 19 de julho de 2022
