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FT24 (5855) COMPOSITOS – PROCESSO DE MAQUINAÇÃO E DE REPARAÇÃO

FT25 (5856) COMPOSITOS - ANALISES DE FALHA/DANOS E REPARAÇÕES

FORMADOR (A): MARIA FERREIRA

FORMANDO: ANDRÉ QUENDERA

DATA: 29/06/2013

INSTITUTO DO EMPREGO E FORMAÇÃO PROFISSIONAL SETÚBAL

PTC 005- Produção e Transformação de Compósitos

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ÍNDICE

Resumo do trabalho ...................................................................................................................... 3

identificação do trabalho .............................................................................................................. 4

Introdução teórica ......................................................................................................................... 5

Descrição do trabalho realizado .................................................................................................... 6

Limpeza das superfícies pré-definidas .......................................................................................... 7

Aplicação de desmoldante liquido ................................................................................................ 7

Aplicação das fibras ....................................................................................................................... 7

Inicio do processo de Vacuo ......................................................................................................... 7

Aplicação da pelicula desmoldante (processo de vácuo) ............................................................. 7

Aplicação da manta (processo de vácuo) ...................................................................................... 8

Ensacamento (processo de vácuo) ................................................................................................ 8

Finalização do processo de vácuo ................................................................................................. 8

Processo do forno ......................................................................................................................... 9

Trabalho de banco apos a saída da autoclave .............................................................................. 9

Reparação do honey comb............................................................................................................ 9

Apos reparação do Honey comb (2º Inicio do processo de Vacuo) ............................................ 10

Preparação dos trabalhos para pintura ...................................................................................... 10

Características do material e da amostra ................................................................................... 11

Conclusão .................................................................................................................................... 12

Bibliografia .................................................................................................................................. 13



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RESUMO DO TRABALHO

Neste trabalho pratico feito em âmbito de formação foi feito, a partir de um molde (conformação de uma peça), através de um molde de alumínio. Que por sua vez foi colocado por cima do molde utilizando as seguintes fibras: fibras de carbono e fibras de vidro, em tecido pré-impregnado, que após aplicadas ao molde, e devidamente tratadas no forno, ganham forma e resistência. Na sequência do trabalho do Honey Comb foi efetuado uma sobreposição de várias camadas de fibras de vidro, fibras de carbono de medidas diferentes e Honey Comb (também conhecidos como colmeias), são utilizados amplamente em estruturas sandwich para a construção de peças leves e rígidas. O material pode ser fabricado a partir de uma série de produtos básicos como papel de aramida, polipropileno ou alumínio. Este material é fornecido em chapas com diversas densidades e espessuras e podem ser usadas em conjunto com fibras de vidro, carbono ou Kevlar® no sistema laminação ao vácuo. Os painéis de Honey Combs têm grande aplicação em partes planas de superestruturas, pisos e divisórias. Existindo núcleos de estrutura Honey Comb de:

1. Aramida (NOMEX) 2. Polipropileno (PLASCORE) 3. Alumínio



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IDENTIFICAÇÃO DO TRABALHO

Aplicação de fibras de carbono e de fibras de vidro a um molde pré destinado.

As fibras de carbono são produzidas a partir de precursores orgânicos que se encontram já em forma filamentar através das seguintes operações:

Oxidação controlada que consiste numa estabilização entre 200 e 300ºC em simultâneo com estiramento para induzir no material precursor a orientação

Molecular adequada; carbonação em atmosfera de azoto a uma temperatura entre Os 1000 e os 1500ºC e grafitização a mais de 1800ºC.

As fibras de carbono sofrem, em geral, um tratamento superficial.

Vantagens Desvantagens

O processo de fabrico da fibra de vidro pode ser resumido da seguinte forma:

Elevada resistência à tração Reduzida resistência ao impacto

Elevado módulo de elasticidade longitudinal

Elevada condutibilidade térmica

Baixa massa específica Fractura frágil

Elevada condutividade elétrica Baixa deformação antes da fractura

Elevada estabilidade dimensional

Baixa resistência à compressão

Baixo coeficiente d dilatação térmica

Custo elevado

Bom comportamento a elevadas temperaturas de serviço

Inercio química excepto em ambientes fortemente oxidantes

Boas características de amortecimento estrutural

Tipos de fibra de vidro:

Vidro C (Chemical) Vidro E (Electrical) Vidro S (Stif ness)



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O vidro fundido é distribuído por canais que o conduzem a fieiras em que se mantém a cerca de 1250ºC o que permite o seu vazamento por gravidade dando origem a fios com algumas décimas de mm; estas fibras são arrefecidas à saída da fieira, primeiro por radiação e depois por pulverização de água. As fibras primárias sofrem um acabamento superficial obtido por revestimento.

Vantagens Desvantagens

Elevada resistência à tração e compressão

Módulo de elasticidade reduzido;

Baixo custo relativamente às outras fibras

Elevada massa específica

Elevada resistência química Sensibilidade à abrasão

Elevada resistência ao fogo Sensibilidade a temperaturas elevadas

Boas propriedades de isolamento acústico,

Térmico e elétrico

Baixa resistência à fadiga

INTRODUÇÃO TEÓRICA

Material utilizado: Molde de alumínio (base do banco)

Chapa de alumínio (base para colocar o trabalho de Honey Comb)

12 Cortes de medidas variadas de Fibras de carbono

7 Cortes de medidas variadas Fibras de vidro

Honey comb

Tesoura

X-ato

Manta

Autoclave

Filme desmoldante



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Fita térmica

Fita Bambam/ Mástique

Rolo de alisamento

Broca craniana de 35mm

Broca craniana de 54mm

Broca craniana de 74 mm

Pedra sabão de alisamento

Berbequim

Brocas de 2.5 e 3.9mm

Lixa P180

Lixa P320

Suporte para a lixa individual solta

Lixa pneumática circular

Lixa pneumática circular com saco

Retificadora

DESCRIÇÃO DO TRABALHO REALIZADO

MEDIÇÃO DO MOLDE DO BANCO E CORTE DOS TECIDOS DE CARBONO E VIDRO DO BANCO E DO TRABALHO DE HONEY COMB:

Tiram-se as medidas do molde, e das superfícies a serem aplicadas com Fibras de carbono e vidro, utilizando uma fita métrica ou se não existir uma régua medidora. No entanto no seguimento do trabalho efetuado com um x-ato, cortam-se ambos os tecidos de carbono e de vidro de acordo com as medidas do molde sempre cortando, com uma tolerância a mais para que haja uma aplicação total das superfícies pré-impregnadas, e para que não exista muita margem de erro. Para o Honey Comb, foram cortadas as fibras de diferentes medidas (200,210,220,230mm), juntamente com o corte do Honey Comb.



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LIMPEZA DAS SUPERFÍCIES PRÉ-DEFINIDAS

Aplica-se MEK (acetona), nas superfícies pré-definidas (molde do banco, e chapa para o trabalho do Honey Comb) Utilizando um pano limpo, e limpa-se de forma a retirar todas as impurezas e gorduras.

APLICAÇÃO DE DESMOLDANTE LIQUIDO

Após a limpeza das superfícies dos moldes e da chapa, é aplicado o desmoldante líquido com um pincel, três vezes com intervalos de trinta minutos entre cada aplicação. O desmoldante líquido serve para facilitar que as fibras se consigam soltar se do molde após o tratamento no forno.

APLICAÇÃO DAS FIBRAS

Após a secagem da última aplicação de desmoldante que demorou mais ao menos 30m, e altura de aplicar as fibras de carbono/vidro. Na aplicação de cada fibra, é utilizado uma pedra sabão e um rolo para ajudar a alisar e a aderir as fibras ao molde. OBS: NO MOLDE DO BANCO as fibras foram aplicadas alternadamente, sendo utilizada a seguinte sequência: CC; EE; CC; EE; CC;EE; CC. No trabalho de Honey Comb a sobreposição das fibras era CC; EE; CC; e Honey Comb, colocando sempre as fibras do mais pequeno 200x200 até as fibras maiores 230x230mm, a ponto de conseguir fechar o material já posto contra o molde para não abrir durante o processo de autoclave.

INÍCIO DO PROCESSO DE VACUO

APLICAÇÃO DA PELICULA DESMOLDANTE (PROCESSO DE VÁCUO)

Depois da fibras cortadas e de seguida, com a fita métrica e aproveitando as medidas tiradas do molde, para cortar as fibras, é feito o corte da pelicula



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desmoldante usando uma tesoura adicionando assim uma folga às medidas de corte, para que a pelicula possa exceder um pouco os limites da superfície aplicável, dando a volta até a superfície inversa onde as fibras não serão aplicadas.

Após o corte da mesma, a pelicula, é aplicada sobre as fibras utilizando a pedra sabão e o rolo, para ajudar na sua aderência para com as fibras, fixando-a com a fita térmica nas superfícies onde as fibras não foram aplicadas, ou nas extremidades onde não se encontram nenhum tipo de fibra.

No trabalho do Honey Comb, após a colocação de todas as fibras, corta-se o filme desmoldante com as medidas precisas, e em seguida colocávamos a fita térmica para prender o filme desmoldante ao molde.

APLICAÇÃO DA MANTA (PROCESSO DE VÁCUO)

Com a fita métrica e aproveitando as medidas tiradas do molde, para cortar as fibras, é feito o corte da manta usando uma tesoura e adicionando uma folga às medidas de corte. De seguida a manta é aplicada sobre a pelicula desmoldante, a modos que fique presa com a fita térmica. Esta manta vai servir para absorver os excessos da resina, sobre as fibras pré-impregnadas, após o seu tratamento no forno.

ENSACAMENTO (PROCESSO DE VÁCUO)

Com uma tesoura é cortado o saco de ensacamento de maneira a envolver todo o molde (banco e Honey Comb) aplicado anteriormente com as fibras de carbono e de vidro. Uma vez o saco cortado, envolve-se o molde de modo a iniciar o processo de ensacamento utilizando fita Mástique ou Bambam colando as extremidades do saco em ambos os lados da fita, deixando por fim uma abertura acessível para instalação da válvula de vácuo.

OBS: Nunca ensacar deixando o saco muito justo ou apertado ao molde, porque pode ter o risco de rebentar ou não fazer o vácuo devidamente correto.

FINALIZAÇÃO DO PROCESSO DE VÁCUO

Após o ensacamento da peça (Banco e Honey Comb) é instalada a válvula de vácuo, através da abertura previamente deixada para esse propósito depois de colado o saco na totalidade, é feita uma incisão no saco por cima da válvula para colocar a segunda parte da válvula para posteriormente ser colocada a mangueira do vácuo.

Uma vez tudo instalado, é feito o vácuo para que todo o ar que se encontra dentro do saco seja eliminado de forma a pressionar as fibras ao molde.



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PROCESSO DO FORNO

Acabado o vácuo, a peça (Banco Honey Comb) vai para dentro do forno onde é instalada a mangueira do vácuo, onde continuará a fazer vácuo, e ao mesmo tempo sofrendo a ação de temperaturas no forno ate chegar aos 125º, apos ter chegado aos 125º o molde deve se manter na autoclave por um período de 45m após esse tempo e desligado e abre-se ligeiramente a autoclave a ponto de o material arrefecer lentamente.

É nesta etapa que as fibras ganham rigidez, com as altas temperaturas fazendo assim que o excesso de resina seque libertado, e absorvido pela manta. A temperatura seca a resina, e o vácuo ajuda a manta a absorver os excessos de resina.

TRABALHO DE BANCO APOS A SAÍDA DA AUTOCLAVE

Apos o molde do banco ter saído da autoclave já com as fibras rígidas, que é o objetivo da cura da autoclave. No seu rebordo foram feitos uns furos em linha reta e desenhado um desenho de livre escolha pessoal, usando para isso instrumento específicos para essa situação.

REPARAÇÃO DO HONEY COMB

Depois da peça do Honey Comb ser retirada do forno deu-se a sua reparação apesar da peça se encontrar boa (modo de praticar) para furar o carbono apos ter ido a Autoclave foram utilizadas brocas cranianas com diferentes diâmetros seguindo esta ordem (35 mm; 54 mm; 74 mm), sendo a primeira camada a retirar de 74 mm a camada da fibra é cortada e retirada pondo a vista o Honey Comb, que com uma lima retirou-se de seguida

o Honey Comb, e assim sucessivamente ate a broca de 35 mm, deixando a ultima camada de fibras por baixo não furando o trabalho todo até ao fim.



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APOS REPARAÇÃO DO HONEY COMB (2º INICIO DO PROCESSO DE VACUO)

Após o corte da peça, recortou se novo material de medidas diferentes das primeiras utilizadas, a pontos de tapar a reparação, recortando círculos de carbono, vidro e de Honey Comb para ser colocado no local da execução do trabalho de reparação.

Apos o corte e da sua nova aplicação por ordem de corte (74,54,35mm) deu- se um novo processo de ensacamento da peça a modos de ir uma segunda vez a autoclave repetindo se assim o processo todo novamente desde a aplicação do filme desmoldante, manta, ensacamento e processo de autoclave atingindo assim o seu propósito.

PREPARAÇÃO DOS TRABALHOS PARA PINTURA

Depois de ambos os trabalhos estarem concluídos, foram preparados para mais tarde irem a secção da Pintura, para ser preparados e isolados para a sua selagem/pintura e acabamento final visual, mas para isso acontecer as peças têm que estar anteriormente lixadas e limpas com o Mek (Métil-éter-acetona) depois de lixadas com as lixas que se pretender para o enfeito ( P80, P180, P 220, P320)



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CARACTERÍSTICAS DO MATERIAL E DA AMOSTRA

NATUREZA DO MATERIAL

Fibra de carbono (CC 202)

Fibra de vidro (EE 305)

Molde de alumínio (Serie 1xxx)

Honey Comb



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CONCLUSÃO

Este trabalho serviu para eu aprender a fazer construções e reparações em peças de carbono, utilizando varias técnicas e materiais para esse aspeto dominando essas técnicas que serão uteis para o meu futuro.



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BIBLIOGRAFIA

Dados fornecidos pela formadora no âmbito de formação profissional

E fichas fornecidas pelos fornecedores dos materiais usados (carbono e vidro)

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Art & Photos

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