9_paulo Camatta_ Proceso Rtm Light_25!04!13

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CAPACITAÇÃO PROFISSIONAL

Seminário Internacional

COLOMBIA

“O Processo RTM Light”

25 de Abril de 2013



Apresentação

Paulo Camatta

Gerente Executivo

Luiz BoloniCoordenador Técnico

Lucas Rodrigues Camatta

Assistente Técnico



Recomendações

Nas dependências do CETECOM e IPT:

• Obrigatório uso do crachá;

• Não fumar nas áreas internas (laboratório, salas e sanitários);

Nas aulas teóricas e práticas:• Celulares desligados ou modo silencioso p/ atendimento externo;

No laboratório:

• Identifique as rotas de fuga;

• Mantenha-se “agrupado” durante as demonstrações; • Evite contato físico com materiais desconhecidos;

• Nas aulas práticas é obrigatório uso de EPI’s



Vídeo Institucional

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Programação

• O Processo RTM • O Processo RTM Light • Propriedades e Custos • Matéria Prima • Equipamentos • Detalhes do processo • Concepção das peças • Conceito moldes



O PROCESSO RTM

Injeção de Resina em Molde Fechado



O PROCESSO RTM



O PROCESSO RTM

O RTM – Resin Transfer Moulding

– Utilizado a nível industrial a partir dos anos 60

Principais objetivos há época:

– Acabamento integral (duas faces)

– Maior volume de produção x moldes abertos

– Replicabilidade do processo

– Redução da Mão de Obra Direta



O PROCESSO RTM



RTM



O PROCESSO RTMHoje

O processo RTM oferece vantagens na obtenção de

peças, como:

– Peças com as duas fases lisas

– Escala de produção – Peças com dimensões diferentes e formas variadas

podem ser obtidas simultaneamente com a mesma

maquina de injeção

– Controle de processo – Redução de perdas

– Redução de emissão de estireno



O PROCESSO RTM

As principais limitações:

– Pressão de trabalho (média de 5 bar ou 5 atm)

– Amortização dos custos de ferramental (Moldes) – Manuseio das ferramentas

– Investimento



RTM



RTM

Vídeo

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O PROCESSO RTM LIGHT

Injeção de Resina em Molde Fechado a baixa pressão



O PROCESSO

O processo RTM LIGHT para a fabricação de materiaiscompósitos tem sido descrito como um processo alternativodevido seu menor investimento inicial e mais fácilimplementação que o RTM tradicional.

O RTM Light é um processo em molde fechado com injeção abaixa pressão (até 1 bar), assistida a vácuo, usado parafabricação de produtos de compósitos poliméricos termofixos.

Vídeo

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Vantagens

Referente a moldes abertos:

– Excelente acabamento

– Maior controle do processo

– Menor Mão de obra

– Menor desperdício de materiais

– Menor emissão de VOCs.

Referente ao RTM convencional:

– Menor custo do Molde– Fácil implementação

– Menor investimento Vídeo





RTM LIGHTDefinição

A tecnologia do RTM Light consiste em injetar a resina líquida,utilizando a pressão hidrostática transmitida por uma ouduas bombas volumétricas assistida por vácuo em ummolde fechado com os reforços posicionados em seuinterior.

A pressão de injeção é compreendida entre 0,5 a 1 bar

Este processo atende volumes de produção de pequenas para

médias séries, que vão de 1.000 a 20.000 peças ao ano.



ESQUEMA DO PROCESSO DE RTMLIGHT



O PROCESSO



RTM LIGHTProdutividade

Em relação aos processos de moldes abertos o RTM

LIGHT proverá um aumento de 300 % a 400 %,na produtividade com melhoria significativa dodesperdício de material, baixa emissão deestireno e mais baixa rotatividade de emprego

dos operadores.



RTM LIGHTMoldes

Os moldes são muitos simples, devido à baixapressão de trabalho e podem ser construídospelos mesmos processos de fabricação dosmoldes abertos usados tanto para laminaçãomanual (hand lay up) ou por projeção (spray up).



DETALHESFERRAMENTAL DE RTM LIGHT

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Propriedades e

custos



COMPARATIVO DE PROPRIEDADES

PROPRIEDADES NORMA UNID.

REQUISITOS

CLIENTES

RTM ALTA

PRESSÃO RTM LIGHT

REGI O 01

Resistência à Tração ASTM D 638 MPa mín. 40 59,84 62,22

Módulo de Flexão ASTM D 790 MPa mín. 6000 7198 7213

Espessura ------ mm mín. 3,0 3,51 3,22

REGIÃO 02

Resistência à Tração ASTM D 638 MPa mín. 50 75,78 75,4


Espessura ------ mm mín. 3,0 3,68 3,75

REGIÃO 03Resistência à Tração ASTM D 638 MPa mín. 80 99,71 108,2


Espessura ------ mm mín. 4,0 4,47 4,51



Estimativa de custos

Matéria Prima



Custo da Mão de Obra DiretaEtapas do processo



Custo Total

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Detalhes do Processo



Desmoldar Desconectar o vácuo

(fechamento e cavidade)

Abrir o molde

Retirar a peça

Preparar o molde:Limpeza

Aplicar desmoldante

Aplicar Gel CoatBarreira química

Classe A

Aguardar cura

Montar reforçosMantas, Tecidos

Núcleos e Insertos

Aplicar vácuo nacavidade

Ajustar a depressão

Entre -0,2 a -0,6 bar

Fechar o moldeDepressão de -0,9 bar

Teste da vedaçãovácuo

Injetar a resinaPreencher a cavidade

Vedar ponto deinjeção

PolimerizaçãoEspaço de tempo

necessário a cura

O PROCESSO RTM LIGHT“Sistema carrossel”



1- Limpeza do molde

O PROCESSORTM Light



2- Tratamento com desmoldante

O PROCESSORTM Light



3- Aplicação do gel coat

O PROCESSORTM Light



Gel coat

A flange técnica (aba defechamento a vácuo) deve serprotegida durante a aplicação dogel coat e da barreira química.

Mascaramento do molde

Cura do Gel coatAplicação do Gel coat



4- Montagem dos reforços

O PROCESSORTM Light



Corte e colocação do reforço

Modelo Colocação

Costura para cima Facilidade na área de injeção



Colocação do reforço

Evitar de friccionar o reforço no Gel coat



5- Fechamento do molde

O PROCESSORTM Light



Fechamento do molde

O vácuo nacavidade éaplicado

durante ainjeção

Checar a vedação da flange



6- Teste do sistema

O PROCESSORTM Light



7- Injeção da resina assistida a vácuo.

O PROCESSORTM Light



EXEMPLO DO FLUXO DE RESINACOM 1 PONTO DE VÁCUO



EXEMPLO DO FLUXO DE RESINACOM 1 PONTO DE INJEÇÃO

Ponto de Injeção Localização do Ponto de Vácuo

Fluxo da Resina

Reforço



EXEMPLO DO FLUXO DE RESINACOM 2 PONTOS DE VÁCUO

Gentilmente cedido pela AG Brasil



Ponto de Injeção Localização do Ponto de Vácuo

Fluxo da Resina

Reforço

EXEMPLO DO FLUXO DE RESINACOM 2 PONTOS DE INJEÇÃO



8- Término da injeção

O PROCESSORTM Light



Pote de Vácuo após a Injeção

Final da Injeção Após 1 minuto

Depois de 2,5 minutos Após a cura



9- Polimerização

O PROCESSORTM Light



Polimerização

• O Tempo de Gel da resina deve ser mais longo que o tempo deenchimento (até duas vezes o tempo de injeção)• Não fazer a desmoldagem logo após o pico exotérmico• Quanto maior a cura, melhor será a desmoldagem, o aspecto

cosmético e a estabilidade dimensional



1- Desconectar o sistema de vácuo

O PROCESSORTM Light



10- Remover a contra capa

O PROCESSORTM Light



11- Desmoldar a peça

O PROCESSORTM Light



Desmoldagem

Desmoldagem

Limpeza



Molde fechado



Desmoldagem



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CONCEPÇÃO DAS PEÇAS

Ã




A natureza e a forma da peça a ser realizadadeverão ser estudadas profundamente antes deiniciar a fabricação.

O que deve ser avaliado durante a concepção dapeça a ser fabricada em material compósitousando o processo de RTM Light?

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Espessura mínima admissível é de 2 mm parauma área inferior a 1,0 m2 e acima de 2,5 mmpara áreas superiores à indicada.

Dimensões máximas das peças possíveis paramanuseio dos moldes e também domínio doprocesso (Experiência).

CO C ÇÃO S Ç S




Reforços: as características mecânicas dos materiaiscompósitos estão diretamente ligadas ao tipo e aporcentagem do reforço utilizado e, correspondem de 23%a 60%, em massa, na formulação.

Aspecto da superfície: as faces das peças moldadas obtidassão lisas e reproduzem as superfícies do molde econtramolde. Entretanto o aspecto pode ser influenciadopelo tipo de reforço e quantidade utilizada(rugosidade). Em

certos casos, para melhoria da aparência superficialimplicará na utilização de um véu de superfície no sistemade reforço ou aplicação de uma camada de gel coat ebarreira química sobre o molde.





Geometria: como todos os processos ditos “viaúmida”, devem-se evitar os ângulos vivos osquais devem ser substituídos por um raio de

concordância que medido pelo lado interno, deveter no mínimo 3mm.

Tal fato é para evitar acumulo de resina pura numa

espessura significativa. Se o ângulo for mais oumenos vivo provocará fragilização e fissurasdurante a polimerização da resina.




• Ângulos de Saída são importantes para desmoldar as peças

• Quanto maior a profundidade da peça, maior deverá ser o ângulo de

saída





• Espessura constante facilita a impregnação do reforço

• A variação de espessura pode ser de 2 a 7 mm (monolítica)

• É necessário fazer uma alteração progressiva quando houvervariação de espessura. (declive máximo de 30 )

de 15 a 30






Insertos: devem ser empregados na condição derespeitar as regras básicas de espessura e raiosde concordância e compatíveis ou inertes em

relação a resina (adesão com a matriz utilizada).





Furos e Aberturas: não é possível moldar furos ouaberturas de pequenas dimensões.No plano perpendicular ao sentido do fechamento

do molde, pode-se marcar os locais ou o local decentragem se o furo for obtido através defuradeira.As aberturas de grandes dimensões podem ser

obtidas ou facilitadas deixando-se, por exemplo,uma pequena aba de remoção perimetral.





O Processo RTM Light



O Processo RTM Light

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MOLDES



MOLDES

Da qualidade de fabricação do molde depende diretamente aqualidade da peça.

De uma maneira geral o molde para o processo RTM LIGHTpossuem 6 (seis) pontos importantes para o sucesso doprocesso:

MOLDES



MOLDES

1- A Cavidade é a parte que representa a forma final e devepossuir todas as exigências do projeto da peça como:

– qualidade de superfície– forma– dimensões– espessura

MOLDES



MOLDES

- Espessura da peça = espaço da Cavidade

MOLDES



MOLDES

2- Ponto de injeção e canal de Escoamento que é formado no

perímetro da peça entre o selo interno da flange e o reforço.

MOLDES



MOLDES

3- Sistema de guias que deve posicionar de forma precisa ocontra-molde em relação ao molde.

Sistemas de guia



Sistemas de guia



4 - Pote ou Vaso de Vácuo: Utilizado para que o excesso de

resina não adentre na mangueira de sucção e bomba de vácuo.

MOLDES



MOLDES

5 - Abas ou Flanges do molde: fechamento do molde com o

contra-molde através do vácuo.

MOLDES



MOLDES

6 – Câmara de vácuo ou de fechamento do molde: fixar o molde

com o contra-molde através do uso de vácuo.

MOLDES



Largura da Flange x Força de fechamento

MOLDES

MOLDES



Largura da Flange x Força de fechamento

Carga por Metro Linear = 1350kg

MOLDES

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O PROCESSOi h



RTM Light

EQUIPAMENTOS

Equipamento para RTM Light



qu pa e o pa a g

• O processo de RTM Light não necessita de investimentossubstanciais ou de moldes muito estruturados:

–Máquina de Injeção (simples e robusta)

–Bomba de Vácuo (para fechamento do molde e

impregnação da resina)

–Molde (Leve, pode ser de compósito e feito em casa)

–Acessórios Especiais (selantes, pote de vácuo, conexões)

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O PROCESSORTM Li ht



RTM Light

Matéria Prima

MATÉRIA PRIMA



• Reforços: a escolha do tipo de reforço para oprocesso deve ser feita levando-se em conta suaadaptação ao processo de moldagem por RTM

Light, forma, propriedades mecânicas e o aspectode superfície da peça a ser moldada.

MATÉRIA PRIMA



MATÉRIA PRIMA



MM xx / xx / xx

Fibra picada (gr/m²)

Núcleo sintético (gr/m²)

Fibra picada (gr/m²)

MATÉRIA PRIMA



2 mm 2,5 mm 3 mm 3,5 mm 4 mm 5 - 6 mm

MM 200/200/200

MM 300/200/300

MM 350/200/350

MM 350/250/350

MM 450/200/450

MM 450/250/450

MM 600/200/600

MM 600/250/600

MATÉRIA PRIMA



Resinas: a maior parte dos tipos de resina líquidapodem ser processadas por injeção desde queapresentem características necessárias para o

processo por injeção:

Não ser tixotrópica• Boa fluidez

• Baixa viscosidade a temperatura ambienteCiclo de cura rápido

• Reatividade média a alta

MATÉRIA PRIMA



Cargas: podem ser empregadas em combinaçõescom as resinas para o processo RTM Light, namesma proporção em que a viscosidade e a

mistura permitem a injeção e a impregnaçãocorreta das fibras de vidro.

Exemplo: Carbonato de Cálcio

IMPORTANTE: A resina deve ser específica paraeste uso.

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Materiais Compósitos



Materiais Compósitos

“O céu não é mais o limite!”

www.almaco.org.br



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Finalizando



A equipe ALMACO E CETECOM agradecem a participação de todos.

Muito Obrigado!

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