Revista Composites & Plásticos de Engenharia Ed.84 by Editora do Administrador Ltda.

Publicação da Editora do Administrador Ano XVI • nº84 mar./abr. 2013

w w w. t e c n o l o g i a d e m a t e r i a i s . c o m . b r Uma publicação para os mercados de corrosão, construção civil, transporte e esporte&lazer

ISSN-1518-3092

Automóveis elétricos

Reparos e acabamentos: massas plásticas

Softwares: CAD e CAE

Capa_PR84_01.indd 1

Éster-vinílicas: aplicações

Náutico e naval: processos

Abrasivos: discos e rebolos

5/6/13 10:11 AM

PENSANDO NA QUALIDADE, NOS COMPROMETEMOS COM UM MUNDO MAIS SUSTENTÁVEL. O trabalho da Novapol não é apenas buscar soluções eficientes em materiais compostos para todo tipo de aplicação. É buscar soluções que também contribuam para a preservação do meio ambiente. Tanto que nossos produtos estão todos de acordo com as certificações ISO 9001 e ISO 14001. Porque não é possível ter qualidade de vida sem ter respeito ao planeta.

PENSANDO NA VARIEDADE, NOS COMPROMETEMOS COM UM MUNDO DE APLICAÇÕES. Para atender ao mercado com excelência, trabalhamos com um portfolio de matérias-primas completo. Veja o que podemos lhe oferecer. • Éster Vinílicas (aplicações com ambientes corrosivos, energia eólica, náutica, outros) • Acrílica (pultrusão com retardo ao fogo) • Fibra de Vidro (roving, manta, tecido, especialidades) • Desmoldantes semipermanentes (para moldagem aberta e fechada, pultrusão, epóxi, termoplásticos, outros) • Catalisadores e aceleradores (mek-p, especialidades para aplicações em moldagem aberta e fechada) • Pasta pigmento • Pigmentos • Solventes (estireno monômero, limpadores) • Adesivos estruturais (náutica, construção, automotivo, outros)

Rua 7 · Quadra XV · Lote 5 · S/N Civit II · Serra · ES · CEP 29.1659-73 Tel.: +55 27 3298 1100 - www.novapol.com.br

2013

pauta editorial*

Abril/maio

Junho/julho

Julho/agosto

Setembro/outubro

Novembro/ dezembro

Aeroespacial

Mercado da aviação no Brasil

Novas tecnologias + Fiber Placement

EAB 2013 + Laminação manual

Mercado da aviação na América Latina

Tecnologias internacionais

Automotivo

Novas tecnologias

Automec

Pesquisa Automotiva + Tecnologias p/ ônibus

Autoparts 2013

Salão Duas Rodas + Fenatran

Mercado de postes + Feicon 2013

Gelcoats/topcoats

Mármore sintético e solid surface

Telhas, coberturas e similares

Infraestrutura esportiva

Rio BoatShow/ Motorshow

Resina epóxi

Navalshore 2013

São Paulo BoatShow

Equipamentos enrolamento filamentar

Tecnologias p/ revestimento

Petróleo e gás

Açúcar e álcool

Saneamento básico

RTM

Guia da pultrusão

BMC/SMC

Laminação contínua

Inovação em processos

Sustentabilidade

Resinas de fontes renováveis

Reciclagem

Energia Solar

Greenbuilding 2013

Fábrica limpa

Reforços

Fibra de carbono

Fibras naturais

Fibra de aramida

Novos reforços

Não-tecidos

JEC 2013

Feiplastic 2013

Esporte e lazer

Composites Europe 2013

Prêmio Excelência + K 2013

Matérias-primas p/ moldes

Resinas c/ alto Tg

Tecnologias:

Núcleos inerciais

Equipamentos

Blindagem

Prepregs

Retardância à chama

Matérias-primas

Adesivos – matérias-primas e equipamentos

Agentes desmoldantes

Cargas e Aditivos

Termoplásticos de fibra longa

Corantes e pigmentos

Eletroeletrônico

Agroindústria

Spray-up e hand lay-up

Defesa e segurança

Papel e celulose

Temas

Construção Civil Náutico/Naval

Ambientes agressivos

Processos

Aplicações: Epóxi:

Indústrias Eletroeletrônico Ferroviário

Mercado

Especial Internet

FIEE

Novas tecnologias

Aplicações

Distribuição – plásticos de engenharia

Concreto polimérico

Superfície Classe A

Artesanato

31/05

28/06

02/08

Mais informações:

(11) 2899-6381

Destaques internacionais

Novas aplicações

Distribuição de composites

Data de fechamento

Pauta_PR2013_01.indd 8

Laminação

24/09

31/10

*Esta pauta poderá ser alterada sem aviso prévio

consultoria@artsim.com.br

www.tecnologiademateriais.com.br

5/2/13 3:19 PM

E-MAILS & CONSULTAS Errata Na edição de cobertura da FEIPLAR COMPOSITES & FEIPUR 2012, saiu publicada uma legenda errada para a foto abaixo. A legenda correta vai ao lado.

Américo Potenza (à direita) recebe o troféu do Prêmio Excelência Personalidade do Ano das mãos de José Roberto de Carvalho, da Embrapol (Jandira, SP)

Ao ler a matéria trilhos do nº 82 da revista Composites, fiquei interessado em conhecer detalhes dos materiais dos dormentes, tais como: matéria-prima, equipamentos, controle de qualidade, exigências ambientais do processo e outras. Temos interesse em outros segmentos para desenvolver e fico agradecido em receber as informações solicitadas referentes ao processo de fabricação, conforme solicitado. A matéria citada faz referencia as seguintes pessoas: Sr(s). Antonio Marmo de Oliveira, Francisco José Xavier de Carvalho, Anselmo Monteiro Ilkiu e Mauro Magalhães. Ivandir Vituri, T.K. Ind. e Com. de Prod. Plásticos, Santo André, SP. Meu nome é Leandro e sou representante do Centro Universitário da FEI. Pediria para enviarem a Revista do Plástico Reforçado, volume 14, N°82. Fundação Educacional Inaciana Pe. Sabóia de Medeiros, São Bernardo do Campo, SP. Gostaria de saber onde posso consegui o Livro “RTM” de Horst Peterhans. Neimar Couto, T.K. Ind. e Com. de Prod. Plásticos, Santo André, SP.

Assinatura adicional

Somos lectores de su revista desde hace más de 13 años. Hasta hemos ganado el Premio Excelencia en 2008. Ultimamente no estamos recibiendo más su revista y quisiéramos saber como hacer para recibirla nuevamente. Ezequiel L. Giorgi, Bunker Diseños S.A., Buenos Aires - Argentina Pediría por favor que nos enviaran las condiciones para subscribir vuestras publicaciones Composites y Poliuretanos. Atentamente, Miguel Angel Escribano, Indústrias CEL SRL, Luque, Paraguay

Veja alguns dos assuntos abordados no Tecnologia de Materiais on line. Para ler a notícia, acesse o site www.tecnologiademateriais. com.br e faça a consulta com o assunto indicado abaixo:

Assunto

Descritivo da notícia

Automotivo

MVC inicia fornecimento para o JIMNY, primeiro veículo Suzuki produzido no Brasil

Automotivo

Volkswagen apresenta o carro mais econômico do mundo

Indústria

Subvenção de cana-de-açúcar é proposta ao ministro Mendes

Construção civil Panorama: após três meses ‘parado’, Maracanã chega a 87% de conclusão Calçados

Rhodia lança inovações para o setor de couro, componentes e calçados

Naval

Fábrica de componentes do submarino nuclear brasileiro começa a funcionar

Aeronáutica

Embraer vence licitação da Força Aérea dos EUA

Óleo e gás

Conteúdo nacional em petróleo terá alvos regionais

Indústria

Produção de motores no País dará salto tecnológico

Feira

Solvay mostra inovações em plásticos de engenharia e polímeros especiais na Plastimagem 2013

Todas as empresas fabricantes de peças em composites ou plásticos de engenharia e usuários potenciais desses produtos recebem gratuitamente um exemplar da Revista Composites & Plásticos de Engenharia. Para as empresas que desejam receber mais exemplares, a Editora do Administrador disponibiliza a assinatura anual (6 edições) no valor de R$ 83,00. Entre em contato pelo Tel./Fax: (11) 2899-6375 ou e-mail: cristiane@artsim.com.br

Cartas

Automotivo

Lamborghini conversível chegará mais cara que Ferrari

Aditivos

Clariant lança o ColorForward 2014

Aeronáutica

Avibras e Embraer fecham parceria para produzir aviões nãotripulados

Energia eólica

Dow inaugura novo centro de aplicação de energia eólica na Suíça

Mercado

Edra do Brasil começa o ano com 90 contratações

Universidade

Vencedor do Prêmio Nobel em Química ministra seminário na UFSCar

Automotivo

Volvo alerta para início de ano difícil no setor de caminhões

Mercado

Produção industrial cai 2,7% em 2012 e tem pior resultado desde 2009

consultoria@artsim.com.br ou fax: 55 (11) 2899-6395

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REVISTA COMPOSITES & PLÁSTICOS DE ENGENHARIA

5/3/13 10:48 AM

VI Fiberglass

Expoconquista 20 13

Em março, a VI Fiberglass esteve presente na Expoconquista - Exposição Agropecuária, Industrial e Comercial de Vitória da Conquista (BA), apresentando matérias-primas e peças fabricadas de seus clientes. Um grande destaque do estande foram os animais fabricados em ﬁbra de vidro

VI Fiberglass abre duas novas filiais Recife (PE) e Ribeirão Preto (SP) são as duas cidades que agora contam com ﬁliais VI Fiberglass. Os clientes da região têm a sua disposição completa linha de produtos e assistência técnica totalmente diferenciada Marcas distribuídas:

São Paulo • (11) 2413-0344 Bahia • (71) 3379-6667 / 3379-4898 Espírito Santo • (27) 3359-3780 vendas@vifiber.com.br VI Fiberglass PR84 02 1

Rio de Janeiro • (21) 3882-3672 Porto Alegre • (51) 3012-5851 Recife • (81) 3339-8089

Goiânia • (62) 3293-2855 Guarujá • (13) 3358-3093 Ribeirão Preto • (16) 3995-8888

www.vifiber.com.br 4/3/13 11:00 AM

Ações efetivas O debate sobre a economia brasileira vem se dando, nos últimos meses, ao redor dos temas inflação e crescimento do PIB. A discussão, como é claro, gira em torno da necessidade de uma inflação baixa e de um PIB o mais elevado possível. Índices macroeconômicos, esses fatores influenciam o desempenho da economia em mercados específicos, dentre eles o de composites. Tradicionalmente, os composites crescem por ano o dobro do crescimento do PIB, mas isso varia muito a depender dos setores atendidos pelos transformadores. A recente e inédita pesquisa realizada pela Editora do Administrador com transformadores em composites revela a necessidade de ações efetivas para ajudá-los a trabalhar com seus materiais e a conquistar novos mercados. Nesse nível de discussão, as ações não podem mais ser genéricas. Elas têm de ser bem orientadas e focadas em resultados. A Revista Composites & Plásticos de Engenharia cumpre, há mais de 15 anos, a fundamental tarefa de informar leitores dos mais variados mercados quanto às novas tecnologias que surgem em composites e plásticos de engenharia. Este exemplar aborda, por exemplo, desde mercados consolidados, como os de corrosão, eólico, náutico e naval, de reparos e acabamento e eletroeletrônico até setores que prometem revolucionar o panorama existente, como o de automóveis elétricos. Outros assuntos abordados são: abrasivos, reforços, peróxidos e softwares, com um destaque todo especial a este último, que cresce gradativa mas consistentemente em todos os setores, com destaque para o aeronáutico. O setor de composites vem se mostrando cada vez mais organizado. Isso é realmente positivo tanto para fabricantes de peças e aplicações como para fabricantes de matérias-primas e equipamentos. Mas o mercado exige mais, quais sejam, soluções efetivas que possam trazer crescimento e tecnologia para os composites como um todo. Rodrigo Contrera Editor técnico

Entre em contato

GUIA DE ANUNCIANTES Aerojet.........................................12 e 13

Korthfiber..............................................16

Axson................................................... 45

Mikrosam..............................................27

Composites Brasil.......................30 e 31

Navalshore.................................3ª capa

China Expo..........................................37

Novapol......................................2ª capa

Diprofiber.............................................21

Novo Brasil..........................................27

Feiplastic...............................................25

Painéis Setoriais...................................47

Fibertex........................................4ª capa

Plastech.................................................43

Greenbuilding......................................57

Reichhold.............................................. 11

Icder......................................................49

Songhe.................................................19

consultoria@artsim.com.br

Induspol...................................... 39 e 49

Texiglass...............................................53

Tecnologia de Materiais on line

Jushi....................................................... 17

VI Fiberglass........................................... 5

Recebimento de exemplares cristiane@artsim.com.br

Serviços/Consultas consultoria@artsim.com.br

Redação/Releases consultoria@artsim.com.br

Publicidade consultoria@artsim.com.br

Cursos tamara@artsim.com.br

Catálogo de Fornecedores www.catalogodefornecedores.com.br cristiane@artsim.com.br

FEIPLAR COMPOSITES

www.tecnologiademateriais.com.br andre@artsim.com.br

Editorial e I‟ndice_PR84_01.indd 6

5/8/13 3:17 PM

4 – E-mails & Consultas•8 – Note & Anote•14 – Artigo Técnico•18 – Aplicações•44 – JEC Composites 2013 • 52 – Reforços 54 – Internacional•58 – Hall da Fama

20 Peróxidos

A fabricação de materiais composites passa necessariamente pela fase de aplicação de peróxidos orgânicos à formulação. O mercado para essas substâncias, sempre orientadas ao requisito final, especializa-se cada vez mais e cresce continuamente

Náutica e naval

Framsblog

O mercado náutico e naval caracteriza-se por usar grandes volumes de matérias-primas para composites e os processos manuais ainda são os mais adotados. Aos poucos, porém, a moldagem fechada amplia seu espaço, usando novas tecnologias

Dis Anl Gov

SEÇÕES

34 Energia eólica

Um dos mercados mais promissores e de maior crescimento para a manufatura de peças em materiais composites, no Brasil e no mundo, o mercado de energia eólica também se destaca pela diversidade, qualidade de opções, novidades em resinas e processo

36 Infusão

A fabricação de peças em composites pelo processo de infusão passa por um período de grandes novidades em tecnologia e contínuo desenvolvimento de soluções, em busca de qualidade e produtividade. Veja algumas novidades e tendências de mercado

24 Automotivo

40 Softwares

28 Abrasivos

46 Reparos e acabamento

32 Éster-vinílicas

50 Eletroeletrônico

American fuel facts

No mundo e no Brasil, várias montadoras já oferecem veículos elétricos ao público. Variados, os modelos disponibilizados utilizam o que há de mais moderno em tecnologias de mobilidade e também em materiais alternativos estruturais e não-estruturais

Resinas com excelente resistência química e custos competitivos, as resinas éster-vinílicas tendem a ganhar mais espaço em ambientes industriais com tecnologias de adoção de retardância à chama e facilidades de processamento

Composites World

A fabricação de produtos abrasivos, principalmente discos, envolve o uso criterioso de diversos tipos de reforço e resinas de desempenho diferenciado (especialmente fenólicas). Veja em que consiste esse mercado e algumas novidades em tecnologia

Editorial e I‟ndice_PR84_01.indd 7

Para mercados cada vez mais técnicos e em expansão, os transformadores de peças em composites podem utilizar softwares especializados em projeto, fabricação e simulação. Veja algumas das opções nesse mercado, ainda pequeno mas em crescimento constante

Produto tradicional desde a introdução dos composites no mercado, no final dos anos 60, a massa plástica consiste numa solução técnica que precisa de muitos cuidados e que, por ser versátil, serve para as mais diversas situações e substratos

Maior versatilidade e maior resistência ao meio ambiente guiam as pesquisas por sistemas de resina epóxi para o setor eletroeletrônico. Veja quais são os tipos em maior crescimento, vantagens de processo e atribuição de características diferenciadas

m A RÇ O • a B R I L 2 01 3 5/3/13 11:13 AM

NOTE E ANOTE A BASF na JEC Composites

Diretora Executiva Simone Martins Souza (Mtb 027303) Diretora Executiva simone@administrador.inf.br Simone Martins Souza (Mtb 027303) Jornalista simone@artsim.com.br Rodrigo Contrera (editor técnico) Jornalista Colaboradores Rodrigo Contrera (editor técnico) João Neiva Michelle Neves Marketing e Eventos Tamara Leite Marketing e Eventos Salete Matias Representantes de Vendas Luana Oliveira Rosely Pinho Representantes de Vendas Tabatha Magalhães Akim Kumow Administrativo/Financeiro Fernando Sandoval Danilo Silva Oliveira Rafael V. Estevez Tabatha Magalhães Circulação

Conselho Cristiane ShirleyEditorial Guimarães Francisco Xavier Carvalho (Ibcom) Internet Waldomiro Moreira (Elekeiroz) AndréRita Tavares Oliveira Ruizde (R&D) Antonio Carvalho (Reichhold) Projeto Gráfi co, Diagramação Ismael Souza Corazza (Jushi) Elisângela Hiratsuka Marcio Sandri (OwensMarin Corning) Marcelo Marcondes Administrativo/Financeiro Pré-impressão e impressão Kleber Almeida Silva ArtSim Proj. Gráfi Ltda. - 11 2899-6375 Luizcos Paulo Santos Bruno Edição Alves Omeltech Revista Composites e Circulação Plásticos de Engenharia nº 80 Cristiane Shirley Guimarães Edriele Silva Santos www.artsim.com.br Projeto Gráfi co, Diagramação Tiragem Elisângela Souza Hiratsuka 12.000 exemplares Marcelo Marcondes Marin Raphael Jurado Casanova DISTRIBUIÇÃO DIRIGIDA: Internet América do Sul Rafael Gustavo Pacios

Pré-impressão ArtSim Proj. Gráficos Ltda. - 11 3779-0270 www.artsim.com.br Tiragem 12.000 exemplares

Máquina de Fiber Placement na Inglaterra O National Composites Centre (NCC), de Bristol, Inglaterra, adquiriu no ano passado uma nova máquina de fiber placement avaliada em 4 milhões de dólares para uso por transformadores ingleses associados ao centro. O equipamento, de dois cabeçotes, permite criar estruturas complexas e de curvatura dupla em materiais composites. Instalado em agosto passado, o equipamento já está sendo usado por empresas como GKN Aerospace, Duplo cabeçote: investimento Umeco, Airbus e Bombardier.

NCC

www.artsim.com.br

A alemã BASF (São Paulo, SP) apresentou uma série de novidades na JEC Composites, em março de 2013. A empresa mostrou uma espuma à base de PET de nome comercial Kerdyn e novos sistemas de epóxi e de poliuretano para moldagem por transferência de resina (processo RTM). O estande contou com um perfil de pá eólica com Kerdyn, resina epóxi e adesivo de poliuretano semiestrutural, um paralama de epóxi com fibra de carbono, um spoiler, e um módulo de teto com núcleo de espuma PU de células fechadas entre duas camadas de revestimento em fibra de carbono. A empresa também apresentou um sistema de revestimento transparente de pás eólicas absorvedor de radiação ultravioleta.

Grafeno e metal em nanocomposites Composites com nanopartículas de grafeno e metal vêm atraindo grande interesse pelas variadas aplicações como catalisadores, eletrodos, sensores, etc. em virtude de suas estruturas únicas e propriedades avançadas. Pesquisadores chineses da Universidade de Soochow, em Jiangsu, realizaram a síntese desses composites por redução de autocatálise à temperatura ambiente e o trabalho pode ser adquirido no site Inorganic Chemistry. Mais informações em http://pubs.acs. org/doi/abs/10.1021/ic302608g

Editora do Administrador Ltda. do Sul DISTRIBUIÇÃO DIRIGIDA: América

É proibida a reprodução total ou parcial de qualquer matéria desta publicação sem autorização prévia da Editora do Administrador. Editora doresponsabilidade Administrador Ltda. dos autores. Os artigos assinados são de exclusiva Administração, Publicidade As opiniões expressas nestesRedação artigos nãoe são necessariamente R. Composites José Gonçalves, 96 de Engenharia. adotadas pela Revista & Plásticos 05727-250 São Paulo SP A Revista também não se responsabiliza pelo–conteúdo divulgado PABX: (11)3779-0270 nos anúncios, mesmo os informes publicitários. e-mail: consultoria@administrador.inf.br

www.tecnologiademateriais.com.br Circulação março/abril de 2013 É proibida a reprodução total ou parcial de qualquer matéria desta publicação sem autorização prévia da Editora do Administrador. Periodicidade Os artigos assinados são debimestral responsabilidade exclusiva dos autores. As opiniões expressas nestes artigos não são necessariamente Capa adotadas pela Revista Composites & Plásticos de Engenharia. Automóveis elétricos: Mitsubishi A Revista também não se responsabiliza pelo conteúdo divulgado Composites World nosÉster-vinílicas: anúncios, mesmo os informes publicitários. Náutico e Naval: Graco Circulação novembro/dezembro de 2008 Periodicidade bimestral Capa FEIPLAR COMPOSITES & FEIPUR 2008: Studio F Construção civil: Menzolit Santos Off Shore: Poleoduto Pós-graduação: Universidade Positivo

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230 turbinas da GE no interior da Bahia Numa iniciativa conjunta entre a GE e a Renova Energia, 230 novos aerogeradores eólicos serão instalados na Bahia nos próximos anos, num contrato de R$ 820 milhões para parte do Complexo Eólico Alto Sertão II, nas cidades de Caetité, Guanambi e Igaporã, no sudoeste do estado. O complexo será composto por 15 parques com capacitada instalada de Energia eólica: novos parques na Bahia 375 MW, energia suficiente para abastecer uma cidade de 3 milhões de habitantes, ou seja, maior do que Brasília, DF. Os equipamentos possuem contrato de operação de 10 anos e serão construídos a partir de unidade local a ser concluída até o início de 2014. Evwind.es

Administração, Redação e Publicidade R. José Gonçalves, 96 05727-250 São Paulo – SP PABX: (11)2899-6359 e-mail: consultoria@artsim.com.br www.tecnologiademateriais.com.br

8 5/3/13 11:15 AM

NOTE E ANOTE

Fibrelite

Cobertura de valas com 1,6 m de comprimento Serviços realizados em locais subterrâneos normalmente precisam remover pesados painéis metálicos ou de concreto para serem efetuados. A inglesa Fibrelite desenvolveu uma cobertuCobertura de valas: grande ra de valas para serviços resistência à compressão pesados em composites que atende os requisitos de carga da BS EN 124, Classe D400, segundo a empresa, a primeira do tipo no mundo. Projetadas para serviços tipo ‘encaixe e esqueça’, a solução da Fibrelite tem 1,6 m de largura e foi desenvolvida a partir de um projeto de estação de força de grande porte no Norte da Inglaterra. A intenção da empresa foi desenvolver opções às coberturas de concreto danificadas poucos anos depois da instalação.

A alemã Bayer apresentou, na European Coatings Show, em Nuremberg, Alemanha, uma nova tecnologia para adesivos em dispersão ativados pelo calor. Baseada no novo Nova dispersão: para uso em filmes e crosslinker de policarpeças automotivas internas bodiimida Desmodur XP 2802, a tecnologia oferece vantagens em aplicações nas quais substratos em formato de rede devem ser adesivados e alcançar alta resistência na junta rapidamente. As principais aplicações para o novo adesivo devem ser orientadas para as indústrias de embalagem e têxtil. Em comparação com crosslinkers para dispersões de adesivos de poliuretano, os crosslinkers de policarbodiimida proporcionam alta estabilidade de armazenagem, o que permite que sejam usados por vários meses, e a reação de ligações cruzadas ocorre imediata e rapidamente após a secagem na temperatura ambiente.

Bayer

O faturamento da indústria brasileira de composites deve ultrapassar, pela primeira vez, R$ 3 bilhões, de acordo com o último levantamento da Maxiquim para a Associação Latino-Americana de Materiais Compósitos (Almaco). Com esse patamar, o faturamento do setor expressa alta de 7,9% em relação a 2012. Em 2011, a construção civil respondeu por 45% do total transformado, seguida de transporte (18%), corrosão (12%) e saneamento (7%). As aplicações em energia eólica movimentaram R$ 625 milhões no mesmo período.

Crosslinker de policarbodiimida lançado na European Coatings Show

20 Super Tucanos à Força Aérea dos Estados Unidos Embraer

Composites: mais de 3 bilhões de faturamento

Pó sinterizado de poliamida 12 e reforço de alumínio e fibra de carbono A inglesa RP Support acaba de introduzir no mercado local o pó sinterizado PA 550-ACF com base em poliamida 12 e preenchimento com alumínio e fibra de carbono (grafite em cor é uma outra opção). Segundo a empresa, este pó é diferente dos materiais para sinterização comercialmente disponíveis no mercado local, tendo sido desenvolvido para atender necessidades específicas de clientes em aplicações de ferramentaria e de F1, incluindo modelos de túneis de vento, partes internas de automóveis e isolantes eletrônicos. Segundo a RP Support, o material base e as cargas de alumínio são de última geração. A adição de fibra de carbono torna as peças significativamente mais rígidas se comparadas àquelas que usam apenas pó de alumínio.

9 Note anote PR84_01.indd 9

Super Tucanos: amplo uso no mundo

Vencendo pela segunda vez a escolha da aeronave para o programa LAS - apoio aéreo leve - da Força Aérea dos Estados Unidos, a Embraer (São José dos Campos, SP) fornecerá 20 Super Tucanos à força, num contrato de 427 milhões de dólares que estava suspenso desde 2012 por causa de uma ação judicial movida pela concorrente Hawker. O fornecimento inclui estações terrestres de treinamento, componentes, peças e instrução do pessoal técnico. Os aviões, que são redenominados Super-T, serão fabricados em Jacksonville, Flórida, e repassados para as forças de autodefesa do Afeganistão. O Super Tucano já é usado por forças de nove países em todo o mundo.

m ARÇO• a BRIL

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2 01 3 5/3/13 11:15 AM

NOTE E ANOTE A Korthfiber (Vargem Grande Paulista, SP) desenvolveu uma inédita máquina tensionadora de fios de fibra de carbono ou aramida especialmente para um de seus clientes. Segundo o consultor Carlos Viegas, que trabalha com Tensionadora: máquina especial a Korthfiber, a máquina controla a tensão de cada rolo de fibra de carbono com base em eixos controlados individualmente por servomotores comandados por um programa de computador. A máquina foi projetada para o controle de até 16 rolos e já foi entregue ao cliente.

Almaco cria Comitê de Competitividade A Associação Latino-Americana de Materiais Compósitos (Almaco) criou um grupo multidisciplinar, batizado de Comitê de Competitividade, com a intenção de aumentar a rentabilidade das empresas associadas. Segundo a entidade, a iniciativa, multidisciplinar, visa avaliar todas as etapas do processo produtivo e identificar os principais fatores que influenciam os custos para, a seguir, desenvolver ferramentas que aumentem a rentabilidade.

Robô, investimento da Braskem em biotecnologia A Braskem adquiriu o aparelho High Throughput Screening (HTS), da norte-americana Hamilton, uma das empresas mais conceituadas mundialmente em robótica, para suas pesquisas em engenharia metabólica. O primeiro com esta aplicação no país, o robô será usado em projetos de manipulação genética de microorganismos, a chamada biologia sintética. O aparelho permite multiplicar por 100 a 1000 vezes o trabalho de um pesquisador sem o equipamento.

MVC ganha prêmio por tecnologia em termoplásticos A MVC Soluções em Plásticos (São José dos Pinhais, PR), em parceria com as francesas PPE e Arkema, ganhou o JEC Europe Innovation Award na categoria termoplásticos por seu novo desenvolvimento tecnológico para fabricação de peças de ônibus, vagões de trem, vans e carrocerias

REVISTA COMPOSITES & PLÁSTICOS DE ENGENHARIA Note anote PR84_01.indd 10

de automóveis, baseado principalmente no novo processo RTM-T. Esse processo de fabricação envolve o tradicional LRTM, fazendo uso contudo de uma nova formulação de termoplástico de base acrílica (PMMA) desenvolvida pela Arkema. O resultado são peças recicláveis, de ainda menor peso, melhores propriedades mecânicas e melhor qualidade superficial. Todas as peças utilizam uma estrutura sanduíche em poliuretano de baixa densidade adesivado estruturalmente. A cerimônia de entrega dos troféus ocorreu durante a JEC Europe, em meados de março.

Tampa do motor do novo Mercedes-Benz Classe A com poliamida ecossustentável Mercedes-Benz

Korthfiber

Máquina tensionadora desenvolvida pela Korthfiber

Tampa do motor da Classe A: ambientalmente amigável

Com a intenção de tornar-se ainda mais ambientalmente amigável sem sacrificar a qualidade dos seus produtos nem a segurança dos veículos, a alemã Mercedes-Benz está utilizando uma nova poliamida constituída com materiais renováveis e de alta performance nas coberturas dos motores de seus veículos Classe A. O material da peça, batizado EcoPaXX, é fornecido pela holandesa DSM, e é um biocomposto com 70% da sua constituição a base de óleo de mamona. Comparado a outras poliamidas, o EcoPaXX possui maior resistência térmica e estabilidade dimensional. A poliamida da DSM destaca-se também pela baixa absorção de umidade, alta taxa de cristalização e possui características intrínsecas superiores. Segundo a DSM Plásticos de Engenharia, o EcoPaXX tem uma menor pegada de carbono, contribuindo com o meio ambiente.

Abeeólica prevê quatro leilões no setor para 2013 Segundo Élbia Melo, presidente há 1 ano e meio da Associação Brasileira de Energia Eólica (Abeeólica) e há doze no setor, as perspectivas para o setor em 2013 são muito boas, com quatro leilões previstos para este ano. Para ela, que comanda uma associação com 90 membros, outro aspecto positivo é que o potencial já instalado no país representa apenas metade do potencial total brasileiro, estando atualmente em 16o lugar nos países que mais utilizam energia eólica no mundo (a China lidera, seguida pela Índia, Estados Unidos e Alemanha).

10 5/3/13 11:15 AM

Reic

A Reichhold antecipa as necessidades do mercado e exigências de seus clientes, sintetizando tradição, versatilidade e inovação no fornecimento de soluções que contribuem para o crescimento sustentável da indústria global de compósitos.

Confira as tecnologias recém-desenvolvidas: •Dion® 31023: esta resina acrílica é uma grande novidade ao mercado de perfis pultrudados direcionados, principalmente, para uso em plataformas marítimas. Foi especialmente desenvolvida para atender as exigentes características FST (Fire, Smoke, Toxicity) e apresenta propriedades otimizadas de retardância à chama e baixa emissão de fumaça. •Polylite® 10822: esta nova resina poliéster para o processo de pultrusão foi desenvolvida para a fabricação de perfis com elevadas propriedades estruturais, resistência ao impacto e rápido ciclo de cura. Foi especialmente desenhada para aplicações como as cruzetas de postes elétricos. •Norpol® CPG: é uma evolução do gelcoat Norpol®, consagrado globalmente nos mercados náutico e de piscinas. Esta linha inédita Norpol® CPG proporciona maior resistência a amarelecimento, produtos químicos, água e intemperismo, além de baixíssima emissão de estireno para a atmosfera, durante o manuseio pelo processo de spray-up. •Polylite® PD3535: é uma evolução em resinas de alto desempenho, desenvolvida para a fabricação de tubos, tanques e conexões para a indústria de saneamento básico. Otimizada, principalmente, para o processo de filament winding, esta inovação apresenta elevado elongamento de ruptura, alto HDT, excelente resistência a ácidos e foi homologada pela Secretaria de Agricultura e Abastecimento para uso com alimentos e contato com água.

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NOTE E ANOTE Redelease abre filial em São José do Rio Preto A distribuidora Redelease (São Paulo, SP) inaugurou em fevereiro uma nova filial, em São José do Rio Preto, SP. Com outras duas filiais, em Barueri e Campinas, a empresa distribuirá no novo local o mesmo portifólio de 400 produtos para composites, tintas e auxiliares para processamento de termoplásticos. A nova filial tem 1,2 mil m2 de área construída e deve atender prioritariamente a região oeste do estado.

VI Fiberglass anuncia duas novas filiais Tradicional distribuidora de matérias-primas, aditivos, acessórios e equipamentos para composites e poliuretano, a VI Fiberglass (Guarulhos, SP) anunciou a inauguração de duas novas filiais, uma em Ribeirão Preto, SP, e outra em Recife, PE. Segundo Américo Potenza, diretor comercial da empresa, as duas unidades, que serão inauguradas simultaneamente, visam manter estoque local nas regiões, que já concentram muitos clientes da empresa.

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Novaer Craft desenvolve avião em fibra de carbono Batizado de T-Xc, o novo aeroplano biposto desenvolvido pela Novaer Craft (São José dos Campos, SP) terá suas estruturas primária e secundária construídas integralmente em fibra de carbono, fabricadas em sistema curado por autoT-Xc: estrutura integralmente em fibra de carbono clave. Com compartimento traseiro para carga, o avião pretende ser um aeroplano acrobático de treinamento extremamente avançado, projetado para atender os requisitos de certificação da ANAC, FAA e EASA, conforme o regulamento RBAC Parte 23 (equivalente aos FAR-23 da FAA). O avião deverá atender manobras acrobáticas entre 6G e -3G, sem limitação.

3M ampliará Centro de Pesquisa e Desenvolvimento no país A 3M do Brasil (Sumaré, SP) irá ampliar seu Centro Técnico para Clientes e seu Laboratório de Pesquisa & Desenvolvimento localizados em Sumaré. A inauguração dos espaços adicionais será marcada por um evento voltado aos clientes da companhia no Brasil, na sede da empresa, no interior de São Paulo. A ampliação é o resultado de investimentos de 13 milhões de dólares na expansão, e fará com que as instalações passem de 5,6 mil m2 para 10 mil m2. O Centro Técnico para Clientes passará dos atuais 17 laboratórios de serviço técnico para 21, e o laboratório de P&D ganhará três novas áreas, a de pesquisa corporativa, a de tecnologia de polímeros e a da prototipagem em 3D. A estrutura reúne hoje 175 profissionais e até 2016 passará a contar com um total de 280. O centro inaugurado em 2005 foi o primeiro da América Latina. Já o laboratório de Pesquisa & Desenvolvimento local foi inaugurado em 2008 e faz parte de um conjunto de 85 laboratórios da organização espalhado pelo mundo.

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ARTIGO TÉCNICO

Falha anômala de tubos em composites com núcleo de areia para saneamento Por Eng. Francisco José Xavier de Carvalho - IBCom

os últimos anos, aconteceram alguns poucos casos de vazamento e ruptura em tubos em composites com núcleo de areia, apesar de produzidos de acordo com as normas vigentes para o setor de saneamento e aprovados pelos procedimentos de recebimento dos clientes. O núcleo de areia tem a finalidade de aumentar a espessura da parede estrutural para atender aos requisitos de classe de rigidez para os tubos enterrados. A figura 1 mostra a representação esquemática da parede estrutural do tubo mostrando o núcleo de areia entre as duas camadas estruturais em composites. O mecanismo que explica esta ruptura anômala é muito sutil, e passou despercebido pelos especialistas até meados de 2012, quando foi descoberto através de uma análise criteriosa de uma das ocorrências. Os tubos feitos com núcleo de areia podem desenvolver bolhas de água que crescem indefinidamente e podem eventualmente romper a tubulação. Essa ruptura é considerada anômala, porque ela não tem como causa o envelhecimento natural do material, mas sim o mecanismo abaixo descrito: CASCA

NÚCLEO

CASCA Figura 1. Mostra a construção da parede de tubos feitos por enrolamento helicoidal ou por laminação hoop-chop. O cálculo da rigidez de anel é trabalhoso quando as cascas são feitas com muitas lâminas diferentes, ou com a mesma lâmina orientada em ângulos diferentes. Os tubos comerciais são feitos com a mesma lâmina UD orientada sempre com os mesmos ângulos. Essa construção facilita a análise porque permite considerar as cascas como lâminas de espessura t/2. Assim, os tubos podem ser supostos feitos com 3 lâminas, sendo uma delas o núcleo e as outras duas as cascas.

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Se o laminado tiver baixa tenacidade, as bolhas podem crescer indefinidamente até causar a falha anômala dos tubos. Esse é o caso dos tubos com núcleo de areia. Para que possam crescer e romper os tubos, as bolhas anômalas exigem três condições. As três condições são: O laminado do tubo deve ter baixa tenacidade, para permitir o surgimento e o crescimento de delaminações ou de trincas. Essas delaminações ou trincas não ocorrem nas cascas dos tubos enterrados, que são feitas com fibras + resina e têm alta tenacidade. Mas podem acontecer no núcleo de areia. Os tubos feitos com núcleo de areia, e que sofrem manuseio rude no transporte e na instalação, estão sujeitos a isso. As bolhas anômalas que crescem e eventualmente falham os tubos têm origem nas trincas presentes no núcleo. Uma condição necessária para que ocorram as bolhas anômalas é a presença das trincas no núcleo de areia. A água deve penetrar na parede do tubo e saturar o núcleo de areia. Existem dois mecanismos para explicar a penetração da água. O primeiro é por infiltração pelas pontas, se elas estiverem trincadas e desprotegidas. O segundo é por difusão através da casca interna. Se a água for impedida de entrar no núcleo dos tubos, a falha anômala não acontece. O tubo deve trabalhar cheio de água e sofrer oscilações de pressão. Este é o caso normal de operação das tubulações que transportam água. As condições 1 e 3 são óbvias e não precisam de ex-

REVISTA COMPOSITES & PLÁSTICOS DE ENGENHARIA

• A água transportada pela tubulação difunde pelo laminado e acumula em cavidades pré-existentes na parede do tubo. • A pressão da água nessas cavidades aumenta até equilibrar a pressão interna. • As oscilações na pressão interna aumentam o tamanho das cavidades, que eventualmente se tornam bolhas de grandes dimensões. • Ao contrário das bolhas osmóticas, as bolhas anômalas não estabilizam e crescem indefinidamente até romper o tubo. • Se o laminado tiver alta tenacidade, o crescimento dessas bolhas pode ser ignorado. Essa é a situação dos tubos feitos com resina e fibras, sem núcleo de areia.

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ARTIGO TÉCNICO plicação. Resta explicar como a água penetra no núcleo de areia. Como dissemos, essa penetração pode ocorrer por infiltração pelas pontas trincadas e sem proteção, ou por difusão pela casca interna. A infiltração pelas pontas trincadas acontece se o núcleo ficar exposto a contato direto com a água. Ela é óbvia e não precisa ser explicada. Vamos explicar como a água penetra por difusão pela casca interna. A análise será feita supondo que a casca interna tenha 5,0 mm de espessura, o que pode ser considerado como típico para a maioria das aplicações. O coeficiente de difusão da casca interna, feita com resina + fibras de . Esse valor para vidro, será suposto o coeficiente de difusão vale para laminados feitos com resinas de alta interligação e tecidos de fibras de vidro. Ele deve valer também para laminados feitos com fibras UD e resina de média reatividade.. O tempo para a água atravessar a casca interna de 5,0 mm e chegar no núcleo é conhecido em inglês como “lag time”. O “lag time” pode ser calculado pela equação seguinte:

Onde t = 5,0 mm é a espessura da casca interna e é o coeficiente de difusão. Fazendo as devidas substituições obtemos

Fazendo as devidas substituições

Portanto, cada metro quadrado de superfície do tubo deixa entrar 125 gramas de água por ano. Supondo que o tubo tenha 12 m de comprimento e 1000 mm de diâmetro, a área dele é 37 m2. Esse tubo deixa entrar por difusão 37x125 = 4,5 litros de água por ano pela casca interna. Em dois anos entram mais de 9,0 litros de água no tubo. Essa água acumula nas cavidades formadas pelas trincas do núcleo. Ela é suficiente para formar as enormes bolhas que eventualmente levam à ruptura anômala. Portanto, para explicar a origem da água que forma as bolhas anômalas, não é necessário considerar a infiltração por trincas existentes nas pontas ou no liner dos tubos. A difusão pela casca interna intacta, sem trincas, é mais que suficiente para explicar isso. Continuando com a explicação, a água difunde pela casca interna da parede do tubo e enche as cavidades formadas pelas trincas pré-existentes no núcleo de areia. As oscilações de pressão dentro do tubo aumentam o volume das cavidades e formam as bolhas anômalas que eventualmente rompem o tubo. Deve-se notar que a água entra por difusão na casca interna do tubo, avança pela parede onde forma as bolhas anômalas e eventualmente escapa para a atmosfera. Deve-se notar também que a difusão da água ocorre através da casca interna intacta, sem trincas. A difusão da água ocorre sem trincas no liner. São três as soluções para evitar a ruptura anômala dos tubos com núcleo de areia:

Portanto, a água atravessa a casca interna de 5,0 mm em menos de 30 dias. A partir desse momento, a água começa a encher as cavidades formadas pelas trincas pré-existentes no núcleo. O tempo para a água encher essas cavidades e saturar o núcleo pode ser estimado considerando o fluxo dela através da casca interna. O fluxo de água é calculado pela lei de Fick:

é o coeficiente de difusão, Onde t = 5,0 mm é a espessura da casca interna e c = 1,0% é a quantidade de água absorvida pela resina. É sabido que as resinas poliéster absorvem aproximadamente 1,0% de água. Observe que o fluxo não depende da pressão no interior do tubo.

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Primeira: Manusear os tubos com extrema cautela, para não trincar ou delaminar o núcleo. Essa solução é impraticável. Sempre fica a incerteza se o núcleo foi ou não trincado. Segunda: Introduzir fibras de vidro picadas no núcleo, para aumentar sua tenacidade e impedir o crescimento das trincas. Essa solução requer pesquisa e desenvolvimento para determinar o teor mínimo de fibras, necessário para resolver o problema. E, mesmo assim, ainda fica a dúvida se as trincas ocorrem ou não. Terceira: Impermeabilizar os tubos fazendo o envelopamento das pontas e usando liner de alumínio. Se a água não entrar, as bolhas não ocorrem e os tubos não sofrem ruptura anômala, por mais trincado que esteja o núcleo. O

m A RÇ O • a B R I L 2 01 3 5/3/13 11:19 AM

ARTIGO TÉCNICO liner de alumínio é fácil de ser introduzido nos tubos e resolve definitivamente o problema de ruptura anômala. E, além disso, o uso de liner de alumínio elimina a preocupação do empreiteiro em fazer manuseio cuidadoso dos tubos, como se eles fossem cascas de ovo. Observação: Esta falha não ocorre nos tubos em que a areia é distribuída uniformemente entre as laminas da camada estrutural, sem formar núcleo.

Exemplos de bolhas anômalas em tubos de composites. A foto na esquerda mostra uma bolha com 30 cm de comprimento e 5 cm de altura. A da direita mostra o jato de água pressurizada saindo da bolha perfurada. Ao contrário das bolhas osmóticas, as bolhas anômalas não estabilizam e crescem até romper o tubo.

Figura 2. Corte transversal da parede de tubo hoop-chop feito com núcleo de areia. A foto mostra com clareza as cascas e o núcleo de areia. Foto gentileza de Gabriel Gonzalez.

Referência bibliográfica: Livro “Composites Para Uso Industrial” Antônio Carvalho Filho (A ser publicado), Capítulos 7 e 31.

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APLICAÇÕES Resinas termoﬁxas para encapsulamento de rotores em motores de eletromobilidade e industriais

Rotores: artefatos encapsulados por resina

Motores industriais costumam fazer uso de rotores encapsulados em resinas. Veja quais são os novos desenvolvimentos da Huntsman em resinas epóxi e poliuretano com esse ﬁm

Dr. Werner Hollstein, da Huntsman Advanced Materials, realizou uma pesquisa sobre de que forma os mais recentes sistemas de encapsulamento em epóxi e poliuretano são capazes de suportar ou mesmo capacitar novos e robustos projetos de motores com garantia de ótima relação custo-benefício e qualidade. De acordo com Hollstein, os desafios que aparecem para o desenvolvimento de motores e geradores para aplicações industriais e automotivas incluem redução de tamanho, densidade mais alta de integração, maior poder de saída, maior confiabilidade e durabilidade, resistência a ambientes hostis e redução de ruído. Segundo ele, o envernizamento simples para isolamento elétrico e fixação mecânica de bobinas de rotores e estatores é o método tipicamente usado, mas isso, segundo ele, tende a resultar nos seguintes fenômenos: • Perdas variadas de operação, que levam a altas temperaturas e superaquecimento • Vibrações causando desgaste e curto-circuito das bobinas • Ataques de óleos agressivos, produtos químicos, vapores e umidade danificam as bobinas. Hollsein sugere que assim que a carga do motor aumenta, o mesmo acontece com as perdas operacionais

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REVISTA COMPOSITES & PLÁSTICOS DE ENGENHARIA

acima mencionadas. Os sistemas de resinas termofixas para encapsulamento e impregnação proporcionam uma resposta a esses problemas. Uma opção é um estator completamente encapsulado onde as bobinas de cobre, os orifícios e os cortes inferiores são completamente impregnados e preenchidos com polímero. Hollsein explica que um núcleo selado é colocado no meio do estator para assegurar rigor de vácuo e para evitar que a resina contamine as laminações de metal. O sistema de resina líquida é desgaseificado e aplicado no estator preferencialmente sob vácuo. É essencial que o sistema de resina tenha uma baixa viscosidade e latência suficiente para possibilizar preenchimento e impregnação rápidos. Em seguida, a cura no forno precisa ser otimizada e controlada para minimizar o encolhimento de volume e as tensões mecânicas. Outra opção é o encapsulamento de espiras. Segundo ele, em geral mais de 60% do calor perdido é produzido nas espiras de um estator. Por isso, é mais eficiente encapsular apenas o orifício entre as espiras e a carcaça. Ao selecionar um encapsulante adequado, é importante escolher, segundo a Huntsman, um que ofereça alta condutividade térmica, propriedades de fluidez definidas com precisão e tempos de cura curtos. Sistemas de epóxi formulados são insubstituíveis em

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várias aplicações elétricas. Eles oferecem excelente isolamento elétrico, boas características mecânicas, resistência química e durabilidade térmica. O processamento em temperaturas entre 60 e 80º C reduz significativamente as viscosidades desses sistemas, permitindo cargas de preenchimento mais altas e rápidas propriedades de preenchimento. A cura final requer temperaturas acima de 100º C. Segundo Hollstein, os poliuretanos (PUR) têm sido usados para isolamento elétrico desde o começo dos anos 50, quando matérias-primas com boa relação custo-benefício se tornaram disponíveis em escala industrial. Segundo ele, a reação química de um poliol e um isocianato resulta em um polímero com ligações uretânicas. Se a ligação cruzada ocorre em três dimensões, o polímero resultante pertence à classe dos elastômeros e termofixos. A reação de cura é rápida e exotérmica em temperatura ambiente e não são necessários fornos. Por causa da grande variedade de polióis, isocianatos, modificadores e cargas, os poliuretanos podem ser desenvolvidos especialmente para uma ampla gama de aplicações, inclusive encapsulamento completo de estatores. A maioria dos sistemas de base epóxi são fornecidos em dois componentes separados. Segundo Hollstein, para produção em massa é requerida uma gama extensa de equipamentos. Produtos de um componente são muito mais simples de processar e reduzem significativamente as necessidades de equipamentos. Epóxis de

Huntsman

APLICAÇÕES

Rotor encapsulado por poliuretano ou epóxi

um componente existentes são de uso comercial como adesivos, selantes, compostos moldados e resinas para impregnação e casting. Segundo Hollstein, em resumo, o desafio corrente para produzir motores e geradores que ofereçam mais saída de força, densidade de integração mais alta, confiabilidade também mais alta, resistência a condições hostis e redução de ruído, utiliza, como solução ideal, sistemas de resinas termofixas para encapsulamento de espiras ou do estator como um todo. Ainda segundo ele, os sistemas de epóxi e poliuretano atuais oferecem as características de material necessárias que cobrem a necessidade de alta dissipação de calor, isolamento elétrico, fixação mecânica, amortecimento e proteção contra produtos químicos, vapores e umidade.

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PERÓXIDOS

Maior especialização para processos mais avançados A fabricação de materiais composites passa necessariamente pela fase de aplicação de peróxidos Peças em composites: uso do peróxido adequado

orgânicos à formulação. O mercado para essas substâncias, sempre orientadas ao requisito ﬁnal, especializa-se cada vez mais e cresce continuamente

ma das escolhas mais importantes durante a manufatura de peças em composites, independente do processo adotado, diz respeito ao peróxido orgânico. Substância, pura ou blendada, corresponsável pela cura e pelas propriedades relativas à qualidade da superfície final, ao tempo do processo e portanto à produtividade, os peróxidos orgânicos hoje são os mais variados. Mas nem sempre foi assim. “No passado, havia uma carência de opções de peróxidos orgânicos no Brasil”, afirmou Roberto Pontifex, diretor da Polinox (Itupeva, SP). “Nessa época, os fabricantes de peças em composites tinham que escolher entre duas ou três opções ‘de prateleira’. Hoje em dia, o cenário mudou”, completou, salientando que, em termos de benefícios, o usuário busca catalisadores que garantam os melhores índices de cura, produtividade e adequação perfeita ao processo.

Mercado Tubos: escolha do peróxido caso a caso

“O mercado de composites, embora se caracterize por ser bem conservador, tem crescido ao longo dos anos em virtude de suas diversas vantagens em relação a ou-

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Ftalatos Segundo Ariane, um exemplo do aprimoramento das matérias-primas é a produção de materiais (peróxidos) livres de ftalatos, assim como de blendas. “Isso se dá mesmo não existindo legislação no Brasil que contemple a substância”, concordou Pontifex. “Fato é que os catalisadores sem ftalatos não apresentam qualquer alteração de performance, ainda que ocorram algumas mudanças no percentual de oxigênio ativo e nas propriedades físicas”, completou Pontifex, salientando que sua empresa fornece catalisadores de metil-etil-cetona (MEKP), acetil-acetona (AAP) e peróxidos de benzoíla livres da substância.

Migração A evolução do mercado de composites nas últimas décadas traduziu-se pela gradual migração dos transformadores a processos de moldagem fechada. Isso afetou também o mercado de peróxidos. “A demanda atual por processos fechados ou mais refinados tem exigido o uso de outros peróxidos mais específicos, assim como por suas blendas”, afirmou Ariane, da Akzo. “A regra é a

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tros materiais”, disse Ariane Ventura, gerente de contas da divisão Functional Chemicals da AkzoNobel (Itupeva, SP). “Acompanhando esse crescimento, o fabricante do peróxido precisa estar em constante processo de aprimoramento de seus produtos”.

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de que a especificação do peróxido orgânico adequado dependa fundamentalmente da resina e do material a ser produzido”.

Tipos O crescimento e evolução do mercado de composites têm motivado então o desenvolvimento de peróxidos especiais. “Alguns exemplos são os peróxidos de metil etil cetona (PMEK) para resinas éster-vinílicas (MEKP de alto teor de dímero), para mármore sintético (blendas) e os de PMEK e BPO ambientalmente amigáveis”, exemplificou Pontifex. “Os primeiros permitem aproveitar ao máximo as características das éster-vinílicas proporcionando uma melhor cura final; os para mármore sintético têm gel time mais longo e tempo de cura inferior, proporcionando maior tempo de trabalho e aumento do ritmo produtivo”, explicou. Outra tendência vai na direção do aumento de variações e diminuição dos peróxidos de segunda linha. “As variações ocorrem em especial em relação à quantidade de água, água oxigenada livre e MEK residual. O menor espaço para os peróxidos de segunda linha revela um amadurecimento do mercado”, afirmou.

Diferenciação “No geral, os peróxidos de MEK são uma mistura de peróxidos, e o que os torna diferentes é a sua composição”, explicou Ariane, da Akzo Nobel. “Características como

Alto rendimento: peças com cura adequada

teor de água oxigenada, a relação monômero/dímero e o teor de água explicam essa diferença”, mostrou. “Existem variações também conforme o fabricante”, completou Pontifex, da Polinox. Para pultrusão, a escolha é diferenciada. “Esse processo é um pouco mais complexo e requer peróxidos diferenciados”, disse Ariane. “Peróxidos de metil isso butil cetona (PMBK), por exemplo, garantem excelente acabamento e, em combinação com outros peróxidos, aceleram a cura e aumentam a produtividade”, afirmou Pontifex, salientando que há também casos em que os transformadores de pultrudados recorrer a formulações mais convencionais.

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NÁUTICA E NAVAL

Infusão: processo mais eﬁciente e econômico

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Processos manuais e fechados para embarcações simples e soﬁsticadas

O mercado náutico e naval brasileiro caracteriza-se por fazer uso de grandes volumes de matérias-primas para composites, mas os processos manuais ainda detêm a maior parcela de participação. Aos poucos, porém, a moldagem fechada amplia seu espaço e dá margem ao uso de novas tecnologias. Conﬁra

moldagem fechada está ainda longe de dominar o setor, tanto em termos de volumes como em número de barcos produzidos por ano”, indicou David Britto, gerente de desenvolvimento de negócios da Ashland (Araçariguama, SP). “Mas o fato é que o tamanho das embarcações tem aumentado ao longo dos anos e isso tem se dado pari passu a utilização do processo de infusão”, disse. Graco

m mercado em transição em termos tecnológicos. O mercado náutico e naval faz amplo uso de materiais composites, mas somente aos poucos começa a se acostumar com tecnologias de fabricação mais avançadas, ou seja, distantes das já tradicionais laminação manual e spray-up. “Os principais processos utilizados nesse mercado para fabricação de peças são a laminação manual, o spray-up e a infusão, mas os primeiros ainda predominam, especialmente em embarcações menores, de até 30 pés”, afirmou Alexandre Nogueira, gerente comercial da Reichhold (Mogi das Cruzes, SP). “Estimamos que 60% do mercado conte com laminação manual, o restante (40%) indicado para infusão”, comentou.

Tecnologia “Os construtores investem cada vez mais em novas tecnologias que lhes permitam melhorar a qualidade de seus produtos e reduzir o lead time (ciclo de produção) dos seus processos”, afirmou Rodrigo Coelho, supervisor de produção dos setores de composites do estaleiro Schaefer Yachts (Palhoça, SC). “As novidades normalmente são os processos de moldes fechados”, completou. “A

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Spray-up: ainda o processo mais usado

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Matérias-primas A adoção de um ou outro processo afeta drasticamente o consumo de matérias-primas para composites. “Na infusão, o consumo de resina é significativamente menor, se comparado ao processo de laminação manual”, afirmou Nogueira, da Reichhold. “A redução é de 30%, aproximadamente”, estimou ele, comentando que foi por causa do aparecimento desse processo que passaram a ser desenvolvidas resinas especiais com baixa viscosidade e baixa isotermia com baixa contração. “A adoção de soluções mais avançadas se deu ao mesmo tempo em que entraram mais empresas multinacionais, o mercado se tornou mais exigente e a concorrência aumentou”, explicou Nogueira. “Os avanços nas matérias-primas vão na direção da melhoria dos processos e da evolução tecnológica dos materiais”, afirmou Britto, da Ashland, destacando o surgimento de resinas com maior fluxo, melhor desempenho cosmético, menor emissão de voláteis, e maior resistência a intempéries e blistering, dentre outras características.

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NÁUTICA E NAVAL

Infusão: matérias-primas diferenciadas

Propriedades “A melhor fluidez durante o processamento, o que otimiza o ciclo de moldagem, é uma propriedade muito valorizada nos processos mais avançados de fabricação”, afirmou Nogueira, da Reichhold. “Já em termos de gelcoats, os destaques vão no sentido da menor emissão de voláteis (durante o spray-up) e na maior resistência ao amarelecimento”, disse, salientando também a necessidade de facilidade na aplicação por diferentes equipamentos, no bom nivelamento e na ocorrência de filme sem porosidade, com boa resistência à água e ao intemperismo. “Hoje, todas as aplicações realizadas lá fora são possíveis de serem reproduzidas aqui. Temos conhecimento, matérias-primas e recursos”, indicou Britto. “O problema é que o país ainda tem uma produção e cultura relativamente embrionária na indústria de recreação náutica. Os Estados Unidos e a Europa, em comparação, já passaram da etapa de plenitude nesse mercado”, completou.

Novidades

Além da adoção gradativa do processo de infusão, que promove diversas vantagens, há outras novidades no setor. “A infusão reduz peso (dependendo da peça em até 50%), é inerte quimicamente, permite orientar as fibras e melhora a flexibilidade e durabilidade do laminado”, afirmou Coelho, da Schaefer Yachts, segundo o qual outro processo de destaque, em implantação, é o vacuum bag, especialmente para peças que necessitam de resistência e leveza. “Um exemplo nosso é o teto solar de nossos modelos Phantom 800 e 500HT, totalmente

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em fibra de carbono e resina epóxi, que suportam uma carga total de até 300 kg sobre a peça”, exemplificou. Segundo Coelho, nos últimos anos apareceu outro processo, o ULRTM (Ultra Light Resin Transfer Molding), desenvolvido pela Barracuda Advanced Composites (Rio de Janeiro, RJ), numa evolução do RTM Light (processo para peças de acabamento de resistência média). “O ULRTM usa espuma PVC e tecidos estruturais para dar espessura e rigidez à peça, que chega a ter 70% de teor de fibra. O processo ocorre somente com bomba de vácuo, dispensando injetoras de resina, e resulta em peças extremamente leves, com acabamento em gel nas duas superfícies”, afirmou.

Futuro “O mercado náutico é um segmento de grande valor para a indústria de composites, sendo um daqueles setores em que o alto grau de exigência empurra os fornecedores de matéria-prima para cada vez mais trazer melhorias tecnológicas”, afirmou Nogueira, da Reichhold. “Um aspecto importante é que o Brasil segue as normas ABNT estabelecidas para o setor. No mundo, outro organismo importante nesse sentido é o Lloyd’s”, disse Britto, da Ashland. “Apesar disso, ainda poucos estaleiros no país usam a infusão a vácuo para produção em série”, opinou Coelho, da Schaefer Yachts. “O problema, a meu ver, é a falta de mão de obra qualificada”, comentou, salientando ainda uma certa resistência às novas tecnologias. “Mas há exceções, como, sem falsa modéstia, nosso estaleiro que iniciou a infusão em 2005 e 6 meses depois já fazia infusão de barcos de 50 pés, em produção em série”, disse.

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AUTOMOTIVO

Veículos elétricos: o futuro em projetos inovadores e competitivos

Mitsubishi

Eletricidade: energia não poluidora

No mundo, várias montadoras já oferecem veículos elétricos ao público. Variados, os modelos oferecidos utilizam o que há de mais moderno em tecnologias de mobilidade e, como não poderia deixar de ser, em materiais alternativos

s veículos elétricos deixaram de ser completa novidade no mercado há alguns anos. São diversas as montadoras que possuem veículos elétricos em suas linhas de produtos e, mesmo que ainda não tenham desembarcado no país, eles já causam sensação entre nós, seja nos salões de automóvel ou em feiras especializadas em que a tecnologia desenvolvida para esses veículos é o centro das atenções. Veja a seguir alguns dos modelos já disponíveis nas sedes das montadoras e confira o papel dos materiais composites e plásticos de engenharia nesses carros.

Mercedes-Benz

A montadora alemã desenvolveu o veículo elétrico produzido em série mais rápido do mundo. Batizado de SLS AMG Coupé Electric Drive, o novo veículo possui quatro motores elétricos que geram uma potência total de 552 kW

Mercedes SLS AMG: elétrico com desempenho superior

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e torque máximo de 1.000 Nm. Modelo de tipo asa de gaivota (como é batizado o sistema de abertura das portas), o SLS AMG Coupé Electric Drive acelera de 0 a 100 km/h em apenas 3,9 s. O núcleo do bólido da Mercedes-Benz é sua bateria de alta voltagem, que foi desenvolvida pela Mercedes AMG e a Mercedes AMG High Performance Powertrains (Brixworth, Inglaterra), fazendo amplo uso do conhecimento adquirido na Fórmula 1 com os sistemas híbridos KERS (Kinetic Energy Recovery System ou sistema de recuperação de energia cinética). A bateria, no caso, pesa 548 kg e é colocada no interior de um monocoque de composites de fibra de carbono integrado ao modelo asa de gaivota, que atua como a espinha do veículo. Esse alojamento monocoque é então firmemente aparafusado e colado à estrutura especial de alumínio da carroceria. As principais vantagens que fizeram com que a fibra de carbono fosse especificada para esse uso foram sua alta resistência à tensão (que permite criar estruturas extremamente rígidas em torção e dobradura), seu excelente desempenho em colisões e o baixo peso. Segundo a montadora, o monocoque da bateria é construído como “célula de intrusão zero”, ou seja, atendendo os mais altos requisitos de segurança contra acidentes. A presença dos composites é fundamental também, nesse veículo de alto rendimento, nos discos de freio AMG de alto desempenho. Esses discos, superdimensionados, são compostos de cerâmica reforçada com fibras de carbono, sendo conectados a um cubo de alumínio por um sistema radial flutuante. Com peso 40% menor que os discos convencionais, de ferro fundido, os discos melhoram, segundo a montadora, a dirigibilidade e agilidade do automóvel, contribuindo para o conforto de rodagem e a aderência dos pneus.

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Mitsubishi

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AUTOMOTIVO

Chevrolet

Fiat Pitstopbrasil

Os composites também não poderiam faltar nas peças externas. O SLS AMG possui, a esse respeito, em composites de fibra de carbono, o divisor aerodinâmico dianteiro, os retrovisores externos e a tampa AMG do compartimento do motor. Mas a Mercedes não pára por aí. Além do SLS AMG, a empresa oferece, no segmento de elétricos, o novo Classe B movido a bateria, num conceito que, segundo a empresa, estará em todos os automóveis Mercedes-Benz, Mercedes-AMG e smart movidos a bateria. O veículo já disponível possui, no assoalho, a chamada “Energy Space”, solução ergonômica e compacta criada pela empresa para acomodar a bateria de íons de lítio do automóvel. O veículo estará disponível no mercado em 2014. Outros modelos elétricos da montadora são o Classe A e o Concept B. Fruto da holding Daimler, que inclui a Mercedes-Benz, o smart fortwo elétrico está também disponível no mercado desde 2012, além da bateria de íons de lítio utiliza os mesmos materiais em sua construção que os smarts convencionais. O smart BRABUS também tem opção elétrica.

Palio Weekend Elétrico: vendido no Brasil

A montadora italiana desenvolveu um veículo especial, de nome 500c, especificamente para atender o mercado de veículos elétricos. Esse hatchback é a variante elétrica do conhecido Fiat 500, e faz uso de uma bateria de íons de lítio, como a maioria dos outros veículos para esse mercado. Para o Brasil, contudo, a montadora tem outra solução, qual seja, o Palio Weekend Elétrico, que ao contrário dos outros veículos faz uso de uma bateria de cloreto de sódio, que, segundo a empresa, é praticamente 100% reciclável (escolhida por essa razão). Com peso praticamente idêntico ao modelo convencional, o Palio Weekend Elétrico utiliza diversas peças em ABS.

Racionauto

Toyota

Volt: híbrido é a aposta econômica da montadora

O Chevrolet Volt é a aposta global da GM no mercado de veículos elétricos. Fabricado em série e vendido nos Estados Unidos (exportado para a Europa, China e Canadá), o Volt é tecnicamente um veículo híbrido, combinando um motor elétrico a partir de uma bateria de íons de lítio de 200 kg com um pequeno motor de combustão interna (usado para alimentar o motor elétrico). Assim como no SLS AMG da Mercedes, o Volt faz uso de uma estrutura em composites (desta vez com resina poliéster e fibra de vidro) combinada com um escudo de proteção de alumínio e aço. As aplicações externas do Volt também usam soluções de baixo peso e excelente resistência, desta vez sob a forma de plásticos de engenharia. O teto do veículo, por exemplo, é feito em policarbonato, o mesmo acontecendo com alguns pequenos vidros laterais. As portas e capô são compostos por uma blenda de poliéster semicristalino e policarbonato, assim como os pára-choques dianteiro e traseiro. O volante e painel de instrumento são de policarbonato, e os páralamas e diversos cabeamentos de uma blenda de éter polifenileno e poliestireno.

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A montadora de origem japonesa vem oferecendo, desde 1997, a tecnologia híbrida que deu origem ao Prius, modelo que até o momento vendeu mais de 4,6 milhões de unidades em todo o mundo. O Prius possui um motor a combustão movido a gasolina, de quatro cilindros e cilindrada de 1798 cc, que é complementado por um motor elétrico de 650 Volts. O modelo também faz uso da energia dos freios regenerativos, cuja energia acumulada carrega as baterias híbrida e regular do automóvel. Desde 2010, o Prius utiliza em sua manufatura o chamado plástico ecológico ou Eco-Plastic, derivado de diversas fontes naturais, como milho, cana de açúcar e kenaf. Esse plástico

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Prius: desde 1997, agora no Brasil

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AUTOMOTIVO Nissan Webautos

compõe peças internas nas portas, bancos, etc. Na maioria dos casos, segundo a montadora, o Eco-Plastic aparece combinado com plásticos tradicionais na manufatura de peças.

Mitsubishi

Mitsubishi iMiEV: uso de diversos plásticos de engenharia

O iMiEV, veículo com mais de 30 mil unidades vendidas no mundo, é a aposta da Mitsubishi no mercado de automóveis elétricos. 100% elétrico, o modelo utiliza bateria de íons de lítio, como a maioria dos veículos desse segmento, e vem sendo aperfeiçoado constantemente. São 88 células conectadas em série, sendo que o automóvel pode ser abastecido por tomadas de 110 ou 220 Volts. O iMiEV utiliza, em sua construção, termoplásticos tradicionais e de origem renovável. Os pára-choques, por exemplo, são injetados em polipropileno, enquanto painéis internos são feitos com fibra de bambu e PBS (succinato de polibutileno). Outros plásticos de engenharia usados são o ABS, a PA, o PVB, etc.

LEAF: desde 2010

A montadora japonesa oferece no mercado o Nissan LEAF, como veículo 100% elétrico produzido em escala. Lançado comercialmente em dezembro de 2010, o LEAF faz uso de um sistema propulsor de 48 módulos compactos laminados da bateria de íons de lítio. Esse sistema pode ser recarregado em 8 horas num carregador caseiro de 200 volts. O veículo, que não é comercializado no Brasil, em especial devido aos impostos, faz uso de plásticos de reciclados de veículos retirados de circulação, num conceito desenvolvido pela própria montadora. Isso significa que os bancos do automóvel usam o chamado bio PET, plástico reciclado de párachoques, de aparelhos portáveis e de diversas outras peças.

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ABRASIVOS Variedade de reforços para produtos de alto rendimento

Abrasivos: aplicação com resinas e reforços especiais

A fabricação de produtos abrasivos, principalmente discos, envolve a utilização criteriosa de diversos tipos de reforço e resinas de desempenho diferenciado (especialmente fenólicas). Veja em que consiste esse mercado e algumas novidades em tecnologia

resistência à abrasividade é uma propriedade extremamente valorizada em alguns produtos e setores. Pastilhas de freios a disco, por exemplo, são componentes automotivos que precisam responder de forma adequada às exigências do uso contínuo sob risco de comprometerem inteiramente a segurança do veículo. Mas não só de pastilhas de freio que vivem as aplicações abrasivas com composites. “Discos de corte e de desbaste, flaps, lixas, pedras de amolar e rebolos especiais são algumas das aplicações abrasivas mais conhecidas para telas de reforço em fibra de vidro”, afirmou Gilberto Campovilla, diretor da Fibertex (Louveira, SP), fabricante dessas telas. “Existem basicamente 2 tipos de liga para produtos abrasivos: os vitrificados (que não levam telas) e os resinoides. Estes últimos são, sem sombra de dúvida, composites”, afirmou Giorgio Solinas, diretor da Texiglass (Vinhedo, SP).

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Os produtos abrasivos que utilizam telas são compostos por grãos abrasivos e resinas. Embora essas resinas possam teoricamente variar, as mais usadas de longe são as resinas fenólicas. “Líquidas, elas são mais conhecidas como resóis, e são as responsáveis pela umectação do grão abrasivo”, afirmou Alexandre Nogueira, gerente comercial da Reichhold (Mogi das Cruzes, SP), fabricante de resinas fenólicas. “A variedade sólida dessas resinas, conhecida como novolaca, é normalmente fornecida em pó e responsável pela adesão do grão”, completou, destacando por sua vez polímeros como ureia formol, resina alquídica, resina epóxi e poliuretano como opções às fenólicas. “Na maioria absoluta, o mercado usa resinas fenólicas”, disse Nogueira. As telas, por sua vez, são quase sempre de fibras de vidro. “Já foram testados

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Composição

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ABRASIVOS outros tipos de materiais, como por exemplo a fibra à base de basalto, mas o que predomina mesmo é a fibra de vidro”, afirmou Campovilla.

Grãos O principal componente do composite de resina com fibra de vidro responsável pelo desempenho abrasivo do produto é o grão. “Os grãos abrasivos são principalmente carbureto de silício ou óxido de alumínio, que variam em grossura, a depender das exigências requeridas”, disse Solinas, da Texiglass. Mas a fibra de vidro também contribui no quesito abrasividade. “O reforço de tela de fibra de vidro desgasta, no uso, junto com o abrasivo, pois a fibra de vidro também é abrasiva”, explicou. Mas as telas não são exclusivamente feitas de reforço de fibra de vidro. Nelas também entram resinas.

Fabricação Para fabricar discos abrasivos, mistura-se os grãos (previamente escolhidos conforme o material que se quer desgastar ou cortar) com resina fenólica, líquida e sólida, e aditivos. “Uma vez que a massa esteja pronta, coloca-se a tela no molde, a massa por cima e novamente uma tela. Essa tela é revestida com a resina”, explicou Solinas. “Poder-se-ia usar resina epóxi para impregnar os reforços de abrasivos, mas o custo inviabilizaria o produto”, disse Solinas, destacando que as melhores resinas para impregnar reforços de abrasivos são as fenólicas modificadas com epóxi. “A tela de fibra de vidro para reforço de abrasivo é uma malha trançada com aberturas que variam de 2 a 5 mm e que é impregnada com resina em estado de pré-cura”, afirmou Campovilla, da Fibertex, para quem o fator mais importante nesta etapa de processo é o percentual de resina aplicado sobre a tela e seu estado de pré-cura. “O material não pode estar curado, pois quando isso acontece a massa abrasiva não adere à tela”, ressaltou. Posteriormente é feita a prensagem da mistura, que é levada a uma estufa, onde fica por várias horas, seguindo o ciclo de cura da resina e um sistema de resfriamento controlado. “O processo é bem conhecido”, disse Solinas. “O gel time e a vida útil da resina devem ser bem controlados, e a tela deve ser armazenada e utilizada apropriadamente”, lembrou Campovilla.

Cuidado Mas por que é necessário aplicar resina duas vezes para fabricar o disco (ou seja, ao se fabricar a tela e depois, ao se juntar a tela com o grão)? “A resina fenólica com que a rede é impregnada impede que a fibra de vidro seja cortada pelo grão”, explicou Solinas. “Ou seja, a resina fenólica que reveste a tela, pelo fato de estar no estágio B (não curada), vai curar posteriormente com a resina fenólica usada na fabricação do disco, formando assim um composite monobloco”, demonstrou.

Tipos

Os produtos abrasivos com telas de fibra de vidro variam de acordo com a grossura do grão, a quantidade de telas, a abertura da tela e a grossura do fio de fibra de vidro utilizada. “Há discos com tela central, com duas telas externas, com três te-

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las (duas externas e uma interna) e até com várias telas, a depender da aplicação do disco”, mostrou Solinas. “As redes são fornecidas em 10 ou 12 tipos, sendo 3 ou 4 as mais comuns”, disse ele. As diferentes aberturas de malha têm a ver com a necessidade, sendo feitas com fios mais finos ou mais grossos conforme o tipo de abrasivo que se quer reforçar. Grãos abrasivos mais grossos usam telas mais grossas, fios mais pesados e maior abertura de malha.

Abrasividade: propriedade crítica

Função Mas qual exatamente é a função da tela de fibra de vidro no produto abrasivo? Este poderia ser feito sem ela? Segundo Solinas, a resposta é que o disco abrasivo deve ser reforçado para que possa ser usado com uma velocidade maior do que seria sem reforço. “Além de proporcionar maior capacidade e eficiência de corte e desbaste, a tela minimiza o risco de acidente, pois, se um disco quebra, girando a uma velocidade de 8 mil rpm (rotações por minuto), pode-se atingir uma pessoa e provocar um acidente grave”, disse Solinas. O tecido de fibra de vidro é usado, dessa forma, pela sua excelente resistência mecânica. “Pela facilidade de desgaste, perfeita integração com a resina e resistência mecânica, não há produto que compita com a fibra de vidro”, indicou Solinas. Já as resinas, no caso as fenólicas, devem ter um shelf-life prolongado.

Ensaios A tela pode ser submetida a diversos ensaios de resistência. Os principais são o push-out, em que se mede a flexão do disco pronto (o disco é forçado num dinamômetro até atingir a ruptura), e o rpm, teste que mede a velocidade de ruptura do disco.

Processos A fabricação de discos abrasivos pode ser praticamente manual ou automatizada. Há algumas décadas, a produção era praticamente artesanal, em que se prensava disco por disco. “Hoje existem máquinas e processos que dosam os componentes eletronicamente”, contou Solinas. O problema é que, com os novos processos, ocorre no mercado brasileiro uma invasão de produtos chineses, o que desindustrializa o parque nacional e faz a indústria perder tecnologia. “Mas as evoluções também redundam em melhorias e agilidade”, ressaltou Campovilla. “Por exemplo, a mais recente novidade no mercado foi a eliminação do filme plástico separador da tela, que no passado era usado como separador para que a tela não grudasse uma na outra”, exemplificou. “Isso proporciona grande melhoria em termos econômicos e ambientais”.

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ÉSTER-VINÍLICAS

Composites World

Excelente rendimento com custo competitivo Indústria: meio ambiente propício para uso de éster-vinílicas

Resinas com excelente resistência química e custos competitivos, as resinas éstervinílicas tendem a ganhar mais espaço em ambientes industriais com tecnologias de adoção de retardância a chama e facilidades de processamento. Conﬁra

esinas de custo intermediário entre as poliésteres e as epóxi, das quais se originam, as resinas éster-vinílicas detêm uma forte presença no mercado de aplicações industriais, mas nem sempre são a melhor escolha, face as resinas concorrentes. “Versáteis, as resinas éster-vinílicas são largamento empregadas em ambientes quimicamente agressivos, apresentando desempenho superior ao aço inox e a ligas metálicas com níquel”, afirmou Evaldo Mota, assistente técnico da Ashland (Araçariguama, SP). Mas a marcante presença das éster-vinílicas vem acompanhada de questões de ordem prática: serão elas sempre a melhor opção? A relação custo-benefício sempre lhes dá preferência?

História “No passado, devido à diferença de custo, era comum encontrar aplicações em ambientes pouco agressivos feitas com resinas poliéster isoftálicas”, afirmou Antonio Carvalho Filho, gerente de desenvolvimento de mercado para aplicações industriais em composites da Reichhold (Mogi das Cruzes, SP). “Mas hoje isso não acontece. Hoje, o mercado de resinas termofixas para

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Aplicações “As resinas éster-vinílicas são a primeira opção para fabricação de tanques de armazenagem, tubos, acessórios, perfis e revestimento de equipamentos em contato com ácidos ou álcalis de diferentes naturezas e concentrações”, disse Esteban Nous, gerente de inovação, pesquisa e desenvolvimento da Novapol (Serra, ES) e importador de resinas éster-vinílicas para esses mercados. “A disputa de mercado se dá, nesse setor, entre as resinas éster-vinílicas, epóxi e poliéster (isoftálicas e tereftálicas), discordou Nous.

Disputa A posição de Carvalho, que divide o mercado entre éster-vinílicas e bisfenólicas, apenas, deriva do fato de que, segundo ele, algumas propriedades das primeiras tornam-nas superiores em alguns casos, mas, em outras

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aplicações sujeitas a ambientes quimicamente severos é dividido entre as resinas éster-vinílicas e as poliéster bisfenólicas”, explicou.

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ÉSTER-VINÍLICAS Composites World

ocasiões, as poliéster bisfenólicas assumem vantagem. “No geral, existe uma pequena vantagem de desempenho para as bisfenólicas em ambientes alcalinos e altas temperaturas (acima de 85º C)”, afirmou. “Ocorre que a grande vantagem da resina éster-vinílica sobre a poliéster bisfenólica é o alto alongamento de ruptura, ou alta tenacidade”. Comparativamente, segundo Carvalho, as resinas poliéster bisfenólicas têm baixa tenacidade e oferecem alto HDT, podendo ser usadas em temperaturas acima das especificadas para as éster-vinílicas. “As resinas éster-vinílicas de tipo novolac, por sua vez, têm alto HDT e em princípio podem concorrer com as poliésteres bisfenólicas em temperaturas mais altas. O problema é o custo (as novolac são mais caras que as bisfenólicas)”, completou, explicando que para aplicações em baixas temperaturas a propriedade mais valorizada é a tenacidade, o que favorece as resinas éster-vinílicas.

Mercados Os principais mercados industriais para as resinas éster-vinílicas variam a depender da localização geográfica. “Normalmente, as éster-vinílicas são indicadas, no Brasil, em plantas de papel e celulose, em usinas de álcool e açúcar, em plantas de cloro-soda, em instalações de óleo e gás e empresas de fertilizantes”, afirmou Mota, da Ashland. “Mas nos Estados Unidos, com a retomada econômica, aumentou o consumo desse tipo de resina em todas as indústrias que lidam com elementos químicos corrosivos”, mostrou, salientando que na China, por causa do uso intensivo de energia termelétrica (queima de carvão mineral), a maior demanda se concentra na construção de estações de tratamento de gases.

Tanques em composites: adoção de resinas e reforços adequados

dadas por qualquer tipo de processo, aberto ou fechado”, completou. “Em injeção, RTM e laminação manual o comportamento das éster-vinílicas é bem conhecido. Mas processos como pultrusão, BMC e SMC requerem maiores cuidados”, afirmou Tous, da Novapol. “As éstervinílicas são tão fáceis de trabalhar quanto as poliésteres, e muito mais do que as epóxis”, disse Carvalho.

Evoluções

Tecnologia

Science Direct

“As principais evoluções, a nosso ver, ficam por conta da fabricação de resinas com maior HDT, isto é, com maior resistência térmica, além de resinas éster-vinílicas com maior tenacidade e retardância à chama”, disse Mota, da Ashland. “É importante notar que as resinas éster-vinílicas são fáceis de trabalhar e podem ser mol-

Segundo Carvalho, da Reichhold, as pesquisas com resinas éster-vinílicas vão na direção de reduzir o tamanho das moléculas da resina para baixar a viscosidade, aumentar o HDT e reduzir a permeabilidade. “Existem aplicações em que as moléculas são tão pequenas que permitem o processamento das éster-vinílicas sem diluição em estireno”, contou. Em linhas gerais, as resinas éster-vinílicas são constituídas por três ingredientes, quais sejam, estireno, ácido metacrílico e base de resina epóxi.

Crescimento

Equipamentos sujeitos a corrosão: aplicação cuidadosa

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“Acompanhando o crescimento da economia como um todo, as resinas éster-vinílicas tendem porém a crescer, anualmente, no mínimo 3 a 4%”, afirmou Tous. “As tecnologias não têm mudado substancialmente nos últimos cinco anos, mas as resinas bromadas ganham ano a ano maior participação por exigências das normas e do mercado”, disse. “Aqui ainda não estão disseminadas aplicações especiais que utilizam fibra de carbono no mercado de construção-infraestrutura e na indústria automotiva, comuns na Europa, Estados Unidos e China”, explicou.

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ENERGIA EÓLICA

Dis Anl Gov

Resinas diversificadas para peças de alto rendimento

Usinas eólicas: diversos tipos de resinas

Sem sombra de dúvidas, um dos mercados mais promissores e de maior crescimento para a manufatura de peças em materiais composites, no Brasil e no mundo, o mercado de energia eólica também se destaca pela diversidade, qualidade de opções e novidades em resinas e cuidados de processo. Conﬁra algumas delas

busca por fontes de energia limpas e eficientes tem levado cada vez mais países e empresas a investirem tempo e dinheiro no mercado de energia eólica. Seja no continente europeu, Estados Unidos, região da Ásia-Pacífico ou América Latina, os projetos de usinas de energia eólica geralmente avançam a passos largos, intocadas pelos prognósticos (às vezes pessimistas) para a economia mundial.

Disputa Como é lógico, de olho nesse mercado que em alguns continentes cresce em cifras de dois dígitos, muitas empresas estão há vários anos visando ou fornecendo materiais, equipamentos ou consultoria no ramo da energia eólica. No mercado de composites, a concorrência é acirrada, em especial nos fornecedores de matérias-primas, ou seja, resinas, reforços e materiais de núcleo. “Nossa empresa tem o compromisso de trazer o que há de mais moderno em termos de tecnologia, ou seja, pás maiores e mais leves, vida

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útil longa e custos mais baixos”, afirmou Cristina Alziati, gerente técnica de epóxi da Dow Brasil (São Paulo, SP). “A Huntsman, por meio da divisão Advanced Materials, oferece para o mercado sistemas epóxi de última geração para fabricação de pás, peças, protótipos, moldes e adesivos”, disse Ronny Marc Konrad, gerente de marketing da Huntsman. “A Reichhold fornece resinas poliéster insaturadas e outros produtos relacionados para o segmento de pás eólicas desde 1978, com bastante sucesso nos Estados Unidos, Europa, Ásia e agora Brasil, tendo expandido o leque de soluções em resinas e gelcoats para sistemas de construção de moldes e para o processo de infusão”, afirmou Alexandre Nogueira, gerente comercial da Reichhold (Mogi das Cruzes, SP). “Os produtos da Ashland Performance Materials, de base poliéster e éster-vinílicas, contam com a aprovação do instituto alemão GL Group (Germanischer Lloyd Group), reconhecido globalmente pela certificação de resinas e gelcoats para o mercado de energia eólica”, afirmou David Britto, gerente de desenvolvimento de negócios da Ashland (Araçariguama, SP).

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ENERGIA EÓLICA Wind Energy Biz

Resinas A principal matéria-prima usada na fabricação das pás e outras peças é a resina. Ela, em linhas gerais, pode ser epóxi, poliéster insaturado ou éster-vinílica. “As soluções de resina epóxi abrangem o sistema de infusão, adesivos e situações de reparo”, afirmou Alziati. “Outra especialidade é a matéria-prima para as tintas formuladas para as pás”, completou. “A escolha das matérias-primas é muito importante e depende do projeto do fabricante da pá, dadas as exigências de ordem mecânica, química, etc.”, afirmou Nogueira, da Reichhold. “As poliéster e éster-vinílicas entram na fabricação a depender da tiragem das peças, do nível desejado de acabamento, da adequação do maquinário e da disponibilidade de mão de obra”, explicou. “Os sistemas diferem entre si a depender da aplicação e das propriedades finais requeridas”, afirmou Konrad. “Por exemplo, para moldes, em alguns casos os sistemas necessitam de temperaturas de transição vítrea superiores às dos sistemas de infusão utilizados para as pás”, completou, ressaltando a presença preponderante da resina epóxi em muitos projetos recentes.

Energia eólica: investimentos crescentes

hoje se estabilizou pelas resinas epóxi. “A Huntsman formula ela mesma os sistemas epóxi (resina mais agente de cura) para pás, assim como os materiais para confecção de moldes, protótipos e adesivos”, informou Konrad, ressaltando que a formulação no Brasil tem diversas vantagens, como a diminuição do tempo de fornecimento e garantia de nacionalização para obter financiamento pelo BNDES. “Mas os sistemas indicados dependem do tipo de processo e do design nas próprias pás”, explicou. “Por exemplo, os sistemas epóxi para produção de partes internas das pás são fabricadas por prepreg, e o epóxi é indicado por ter como característica a propriedade de B-stage, que permite a confecção da pá com cura posterior”, disse. “Há sistemas epóxi cada vez mais compatíveis com a fibra de carbono”, afirmou Alziati, da Dow.

Especificação Poliéster ou epóxi? Segundo os técnicos, depende. “Especificamos resinas poliéster para infusão e outros processos, tais como RTM ou mesmo spray-up para fabricação de outros componentes da turbina eólica, nacele e spinner”, afirmou Nogueira, da Reichhold. “Mas as resinas variam de forma a atender as características de cada processo de fabricação”. Os fabricantes de epóxi pensam de outra maneira. “As resinas epóxi, pela grande flexibilidade que apresentam para adaptar-se a distintas condições de processo e de cura e pelas elevadas propriedades mecânicas que resultam de seu uso, acabaram se tornando a opção favorita dos fabricantes de pás” afirmou Alziati, da Dow, segundo a qual o mercado Empr Gov Bc Ca

Mercado

Nacelles e pás: matérias-primas diversificadas

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A oferta de resinas epóxi no Brasil é, ainda, muito concentrada na área de tintas e manutenção, segundo Alziati, da Dow. “O resto, por volta de 40%, é direcionado ao mercado de energia eólica, sendo que os composites respondem por 90% desse total”, mostrou, indicando que a expectativa de crescimento para os negócios da área é de 25 a 30% ao ano em 5 anos. “Para o mercado local, a previsão é que ele cresça de 1,5 a 2,0 GW por ano a partir de 2012. Já o mercado de exportação, considerado mais maduro, deve crescer entre 5 e 10% nos próximos anos”, apostou. Enquanto o mercado pede mais e mais matérias-primas, ocorrem também novos desenvolvimentos. “Estão começando a chegar sistemas com maior tenacidade, devido ao aumento do tamanho das pás”, disse Konrad. “Outros desenvolvimentos dizem respeito a sistemas com melhor resistência a temperatura para confecção dos moldes, assim como a adesivos com melhores propriedades”, salientou. “Existe uma extensa família de adesivos estruturais e bonding pastes no mercado, os primeiros para unir sessões onde há elevado esforço mecânico e necessidade de resistência à fadiga, e os outros para aplicações com menor grau de exigência”, especificou Britto, da Ashland. “Há também novidades em resinas parcialmente oriundas de fontes renováveis, o que vai ao encontro das expectativas desse mercado. As opções disponíveis atendem os mais diversos processos, dentre os quais RTM, infusão e spray-up”.

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IINFUSÃO

Processo com muitas novidades e tecnologia Processo de infusão: avanços contínuos, em matérias-primas e procedimentos

ais conhecido no mercado náutico, onde galga a passos cada vez mais rápidos a preferência dos transformadores de peças em composites, o processo de infusão tem como principal característica a entrega de produtos de elevada qualidade, leves e resistentes. Mas, para que isso sempre aconteça, o fabricante da peça precisa estar atento às novidades originadas de empresas nacionais e estrangeiras que permitem diminuir os riscos de produção e aumentar a produtividade.

Estado atual “No passado, o processo de infusão muitas vezes se tornava inviável pela falta de informação e de acesso aos materiais em escala reduzida, prontos para uso”, afirmou Janildo Carvalho, da assistência técnica da Cromitec (Piracicaba, SP). “Hoje todos os materiais que compõem o processo podem ser encontrados facilmente, inclusive os equipamentos necessários”, disse. “Os usuários cada vez mais se adaptam ao processo e aprimoram as técnicas de aplicação, o que contribui para valorizá-lo ainda mais”, explicou Dirceu Vazzoler, supervisor de produtos para composites da Reichhold (Mogi das Cruzes, SP).

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Vantagens Mas o tempo passou, o mercado se mexeu e hoje o processo de infusão, de moldagem fechada, é cada vez mais escolhido em função de suas vantagens comparativas em relação à moldagem aberta. “A infusão gera peças com melhor qualidade comparada à laminação manual pois permite maiores teores de reforço, homogeneidade nas espessuras e ausência de bolhas de ar”, afirmou Waldomiro Moreira, coordenador de vendas, marketing & assistência técnica para resinas da Elekeiroz (Várzea Paulista, SP). “Já comparado ao spray-up, o tempo para produção em infusão, processo idealizado inicialmente para peças de grande dimensão, é de no mínimo 30% menor”, disse Moreira. “Se for necessário aumentar a produção, duplica-se os moldes, que não custam muito porque as pressões do vácuo são baixas”. “O processo de infusão por si só já é ambientalmente mais amigável, com baixa emissão de compostos orgânicos voláteis”, disse David Britto, gerente de desenvolvimento de negócios da Ashland (Araçariguama, SP). “Além disso, ele requer menor quantidade de mão de obra”, afirmou.

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IINFUSÃO Uso

Reforços

“O forte crescimento industrial dos estaleiros nos últimos anos, setor onde o processo é muito utilizado, faz crer que a tecnologia de infusão está diretamente ligada à formação de mão de obra especializada”, acreditou Carvalho, da Cromitec. “Nesse e em outros casos, entra em discussão o fato de as matérias-primas terem de ser mais competitivas, oferecendo melhor desempenho com menor custo”, disse, salientando também que existe um grande apelo no mercado para produzir mais em menos tempo. “O mercado brasileiro, relativamente atualizado em tecnologias, demora um pouco para colocar as novidades em prática”, apontou Marthina, da Cimitarra. “Além disso, algumas coisas infelizmente ainda não chegaram ao nosso mercado”.

Outras novidades surgem em termos de reforços. “Os materiais mais usados são as mantas e tecidos multiaxiais, assim como os materiais de núcleo leves e facilmente moldáveis a frio para acomodação em superfícies curvas”, mostrou Moreira, da Elekeiroz. “Os tecidos mais usados são os unidirecionais e bidirecionais, mas os multiaxiais também ganham espaço, em versões com larguras de 75 a 1800 mm”, disse Gilberto Campovilla, diretor da Fibertex (Louveira, SP). “Esses reforços vêm associados cada vez mais a materiais que permitem um melhor fluxo da resina, seja para peças de grande e pequena dimensão, especialmente quando a moldagem é feita numa única operação”, afirmou Moreira. “Os reforços com fibra orientada, além de facilitarem o fluxo da resina, geram materiais mais leves e resistentes”, completou Carvalho, da Cromitec, que conferiu lançamentos desse tipo nas últimas feiras, em especial na FEIPLAR COMPOSITES & FEIPUR 2012. “Tem crescido o uso de fibras de carbono, pela queda do seu preço, mas fibras de aramida e vegetais ainda estão muito caras”, afirmou Britto.

Novidades em resinas “Em relação às resinas, o processo de infusão cresce em ritmo acelerado”, afirmou Vazzoler, da Reichhold, segundo o qual o mercado náutico está em pleno desenvolvimento, as exigências técnicas são cada vez maiores e é necessário que as resinas acompanhem essa demanda tecnológica, adequando as características físico-químicas das resinas com as exigentes características do processo. “Tanto as resinas poliéster insaturado como reforços e insumos auxiliares têm evoluído enormemente nos últimos anos”, afirmou Moreira. “Algumas resinas muito utilizadas atualmente são as de base DCPD (diciclopentadieno) com viscosidades entre 100 e 150 cps de longo tempo de gel, baixa exotermia e baixa contração”, explicou. “Existem várias resinas modernas sendo desenvolvidas para o processo de infusão”, disse Marthina Gomes Ko Freitag, gerente de marketing da Cimitarra (Vera Cruz, RS). “As pás eólicas com resinas poliéster por infusão evoluíram muito nos últimos anos”, disse Britto, da Ashland.

Tipos de resinas “As resinas para infusão normalmente apresentam excelente fluidez”, afirmou Carvalho, destacando que, exatamente por causa desse requisito, considera consagradas para essas aplicações as resinas de base DCPD. “Nossas soluções de tipo poliéster e éster-vinílica caracterizam-se pela baixa viscosidade, e nossas novidades em blendagem contribuem para reduzir a contração, melhorar o fluxo da resina e reduzir a exotermia”, destacou Vazzoler, da Reichhold. “Há também resinas que permitem menor marcação das fibras por causa da menor contração e baixo pico exotérmico, e gelcoats indicados para reduzir o amarelecimento e a emissão de estireno”, disse, salientando que existe, para esse processo, uma busca constante por baixa exotermia e baixa contração da resina. “Existem novidades no mercado em resinas de baixíssima viscosidade com alto teor de sólidos, elevada resistência à fadiga, baixa emissão de compostos orgânicos voláteis (VOCs), etc.”, disse Carvalho, da Cromitec. “Pode-se também combinar matérias-primas para chegar em resinas que contribuam inclusive com a desmoldagem”, afirmou Vazzoler.

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Equipamentos Mas as novidades não se restringem às matérias-primas: os equipamentos também passam por mudanças. “Se considerarmos os equipamentos usados há 20 anos, quando eram usadas bombas de vácuo parrudas, hoje elas são mais leves”, mostrou Carvalho. “Outra mudança ocorreu nos compressores, que antes eram somente de pistão, e que agora são de parafusos rotativos, sendo também usadas máquinas pneumáticas para substituir a transferência da resina por injeção”, completou, para quem hoje o grande apelo é por produzir em menos tempo, o que depende da complexidade, tamanho e espessura da peça, dentre outros fatores. “À medida em que o processo se desenvolve no país, melhoram os equipamentos, os materiais e os acessórios”, afirmou Vazzoler, da Reichhold.

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Processo Quando as resinas ou reforços disponíveis não dão conta das necessidades, o transformador precisa encontrar uma forma de adaptar suas matérias-primas a exigentes requisitos de projeto. “O tempo dispendido no preparo do pacote de reforços e materiais de núcleo é muito alto. Além disso, a exotermia gerada pela resina em seções de maior espessura pode queimar a peça”, explicou Moreira. “Para solucionar esse problema, a resina é aditivada para longos tempos de gelatinização, até 1 hora, por exemplo, e menor pico de exotermia”, disse, destacando que soluções como essa podem, contudo, levar a outro tipo de problema, no caso, a redução da produtividade. “Cada base de resina tem seu DNA, e ele pode ser controlado por meio do sistema catalítico ou pelo acréscimo de aditivos”, disse Carvalho. “Mas a maioria dos problemas está ligada a ajustes do processo e não aos materiais utilizados”, ressaltou.

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SOFTWARES

Para mercados cada vez mais técnicos e em expansão, os transformadores de peças em composites podem, há pelo menos duas décadas, utilizar softwares especializados em projeto, fabricação e simulação. Veja algumas das opções nesse mercado, ainda pequeno mas em crescimento constante principalmente nos nichos de alta tecnologia

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Diversas opções para quem busca otimização de propriedades

Uso de softwares para manufatura: simplicidade e complexidade simultâneas

utilização de softwares para projeto, simulação e fabricação de peças em composites ainda é relativamente modesta no Brasil. Mas com a crescente complexidade dos projetos desenvolvidos especialmente para os mercados aeronáutico, de defesa, náutico, naval, automotivo e eólico por empresas nacionais, diversos tipos de softwares ganham espaço no mercado e com eles a necessidade por mão de obra especializada. “Os composites participam num número cada vez maior de mercados, sendo que com eles avançaram drasticamente as tecnologias de projeto e os equipamentos para sua fabricação”, disse Alfredo Rocha, técnico associado da SIA Sistemas de Informática e Automação (São Paulo, SP), empresa de assessoria para soluções em softwares CAD (Computed Aided Design) e CAE (Computer Aided Engineering). “O desenvolvimento de produtos em composites com programas avançados está se iniciando no Brasil”, considera Arthur Camanho, gerente para o Brasil da ESI South America (São Paulo, SP), empresa francesa desenvolvedora de softwares CAE.

res CAD e os softwares CAE. “O grupo CAD se refere a programas voltados para projeto técnico como desenhos e montagens de componentes”, afirmou Rocha, da SIA. Alguns exemplos desse tipo de softwares são o SolidWorks, da Dassault Systèmes (São Paulo, SP), o SolidEdge, da Siemens PLM (São Paulo, SP), o Catia, também da Dassault Systèmes, e o bem conhecido AutoCad, da Autodesk (São Paulo, SP). Usados no design de peças e aplicações, os programas CAD são o primeiro passo para quem opta por projetos em que é necessário otimizar o uso dos materiais composites. “É perfeitamente possível conceber projetos sem o uso de programas de tipo CAD. O mercado desenvolveu-se por décadas sem eles. Ocorre que uma fabricação sem critérios pode resultar em peças muito pesadas e caras que, em determinados mercados, podem perder espaço para materiais tradicionais como termoplásticos ou metal”, afirmou Rocha. “É claro que produtos em que a matéria-prima e o ferramental são baratos aceitam desenvolvimentos pelo método de tentativa e erro”, disse Camanho, da ESI.

Tipos: CAD

Tipos: CAE

Os softwares para manuseio de composites podem ser divididos em dois grupos bem distintos: os softwa-

O segundo tipo de softwares para uso na fabricação de peças em composites são os de tipo CAE. Alguns

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SOFTWARES exemplos são o Nastran, da NASA (na verdade um código que está em diversos pacotes de empresas variadas), o Femap, da Siemens, o NEi Nastran, da NEi Software, representado pela SAI, o Patran, da MSC Software (Santa Ana, Estados Unidos), e o Abaqus, da Simulia, do grupo Dassault Systèmes, dentre outros. Para entender em que consistem os programas de tipo CAE é preciso conhecer a utilidade da FEA (Finite Element Analysis ou Análise de Elementos Finitos) no desenvolvimento de peças complexas. A FEA, em linguajar comum, transforma em módulos simples o design de peças complexas e com isso facilita o cálculo das tensões a que essas Análise de elementos finitos: cargas e modelos peças podem vir a ser sujeitas. “Embora eles não se resumam a isso, todos os programas CAE sem exceção trabalham as propriedades estruturais, e isso só é possível com os com softwares de simulação baseados em FEA, e que composites”, disse Camanho, para quem na indústria são denominados solvers”, disse Rocha. Esses solvers, automobilística o desafio é em grande medida o mesmo. por sua vez, são os mais diversos. Alguns deles são: Nei “No mercado de energia eólica, as peças, que podem Nastran, da Nei Software, MD Nastran e MSC Marc, da chegar a 50 m, exigem materiais resistentes e leves, e os MSC Software, NX Nastran, da Siemens PLM, Ansys composites são os melhores de todos”. Nesses mercados, e Abaqus. “O comportamento dos materiais composites a intenção é sempre alcançar a excelência no uso dos maem seus processos de fabricação é bastante complexo, e teriais e processos, e a FEA é um caminho nesse sentido, a única maneira de prever defeitos e descobrir a melhor embora não o único. forma de fabricar estruturas nesses materiais é utilizando softwares FEA”, afirmou Camanho.

Utilidade

Mercados Os mercados para peças em composites que normalmente fazem uso de softwares de tipo CAD ou CAE costumam ser os mais avançados, tecnológica e mercadologicamente. “No caso da indústria aeroespacial, o desafio constante é diminuir o peso das peças mantendo

“As maiores companhias aéreas usam a FEA para ‘modelo de carga’ ou ‘FEM global’, em que os projetos de peça passam por simulações simples, mas não para ‘análises detalhadas’, que é aonde atuamos”, afirmou Brian Esp, diretor de engenharia e proprietário da ESP Composites, empresa norte-americana criada após experiência bem-sucedida do diretor em projetos e manufatura do recente Boeing 787, o Dreamliner, destaque mundial aeronáutico no uso intensivo de materiais composites. “A diferença de abordagem é que a análise detalhada começa no ponto em que as cargas são conhecidas”. A Esp fornece, gratuito pela internet, o programa eSuite, que mimetiza o trabalho das grandes companhias em situações como, por exemplo, juntas aparafusadas, que normalmente fazem uso de análises semi-empíricas.

Simulações

Diferentes situações: a análise da peça permite prever sua resistência

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Atuando a partir da FEA, os solvers, já citados, são softwares especializados em simular uma ampla série de processos de fabricação de peças em materiais

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SOFTWARES composites. “É o nosso caso, que temos o PAM-RTM (1), o PAM-FORM (2) e o SYSPLY (3) para simulação, respectivamente, de (1) processos de infusão como o RTM e suas variações, de (2) conformação de chapas plásticas por termoformagem, trims e fibras de carbono, e de (3) análise estrutural de estruturas em composites”, explicou Camanho, da ESI. Os programas de simulação costumam aceitar arquivos de transferência criados nos mais diversos softwares CAD e podem também comunicar-se com outros programas similares, como o Catia CPD, da Dassault, e o FiberSIM, da Siemens PLM. O FiberSIM, no caso, é bem popular em diversos setores, em especial o aeronáutico.

Processo Mas na prática, como funcionam os softwares, num linguajar comum? Primeiro, o design é feito em CAD. Em seguida, as primeiras simulações estruturais usam um ambiente CAE. “Definidas as requisições estruturais, precisa-se definir um lay-up adequado de camadas que aguente as cargas de projeto”, explicou Camanho. Com o desenho e lay-up definidos, realiza-se a simulação do processo de fabricação da estrutura, das fases do lay-up até a cura da resina. “O cálculo do ciclo de vida do produto vem a seguir, pois as propriedades decorrentes da fabricação da peça vão influenciar a fadiga e por isso devem ser levadas em conta”, disse.

Simulação: ferramenta indispensável em situações complexas

programas, de um elenco relativamente extenso de empresas. Um exemplo são os softwares, mecanismos de busca e plug-ins de empresas como a norte-americana Firehole, que indica seu CompositePro para simulações de peças sob carga, a base de dados Prospector:Composites para manuseio de data sheets de matérias-primas para composites e o plug-in Helius:MCT para trabalhos com FEA em pacotes como Abaqus e Ansys, já citados. “É claro que há muitos outros pacotes disponíveis às empresas interessadas, por outras empresas como nós”, afirmou Jason Gies, da Firehole. “Os melhores recursos para uma situação específica dependem em grande medida dos objetivos da análise, do nível de experiência do usuário final, do tempo disponível para a análise, etc.”, completou.

Programas diversos Mas o universo que envolve os softwares para projeto, fabricação e simulação de peças em composites (e outros materiais anisotrópicos) envolve diversos outros

Mão de obra capacitada Um ponto, porém, é fechado: a mão de obra precisa ser habilmente treinada ao manuseio dos softwares para aplicações práticas. “O fato é que faltam engenheiros e pessoal técnico capacitado para tirar proveito de todo o potencial que os materiais composites oferecem. Ou seja, há empresas que não investem em softwares e na FEA simplesmente porque não sabem utilizá-los em todo seu potencial ou por terem dúvidas quanto a como abordar o projeto de estruturas nesses materiais”, afirmou Rocha, da SIA. “Apesar disso, o mercado brasileiro está em ascensão, com o maior crescimento na indústria aeronáutica com a Embraer”, disse Camanho, que destaca também o uso de softwares de simulação por fabricantes de pás eólicas e até por empresas de linha branca para simulação de processos de termoformagem e injeção de espuma de poliuretano.

FEA: a análise do componente permite prever comportamentos sob carga

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NOTAS JEC A Future Fibres (Espanha) e a Persico (Itália) unem suas experiências A Future Fibres (Espanha) e a Persico (Itália) uniram suas experiências em fibras para composites avançados e ferramentas de precisão para produzir protótipos em composites de carbono para a carenagem do novo carro de corrida, chamado RP-one. Este carro esporte (roadster), com autorização para trânsito livre em estradas, da RPx Automotive, começará a ser fabricado em dezembro deste ano e é parte de uma nova geração de veículos de alta performance com foco em baixo peso (e não tanto em força de motor). A empresa Future Fibres trabalhou em conjunto para viabilizar o projeto de acordo com as especificações do cliente, oferecendo material de alta rigidez. Devido a uma excelente combinação entre força e peso, o composite de fibra de carbono usado na carenagem pesa apenas 35 kg e é de grande contribuição para o baixo peso do RP-one – apenas 480 kg. A estrutura completa da carenagem pesa menos de 55 kg. O menor peso e a rigidez das estruturas automotivas faz com que os materiais avançados mostrem que a alta performance pode coexistir com os objetivos ambientais. De acordo com Peter Kent, diretor da RPx Automotive, as vantagens das tecnologias da fibra de carbono são muito conhecidas na aviação, Fórmula 1 e área náutica. “Agora, estamos trazendo os benefícios de perfomance e ambientais do composite de fibra de carbono para o nosso roadster RP-one. Nossa meta é redefinir o carro esporte moderno de alta performance através da integração das mais novas tecnologias de corrida nos veículos que podem circular pelas ruas.

A Songhe fornece uma série de equipamentos para composites Um deles é a máquina para fabricação de chapas em série, com velocidade de 2 a 8 m/min, largura de chapa entre 1.500 mm e 3.000 mm, espessura de gelcoat de 0,2 mm a 1 mm, com opção lisa ou corrugada. As chapas podem ser usadas para a produção de carrocerias de caminhões, contêineres, painéis internos de refrigeradores, painéis para tetos, painéis para construção civil em geral, paredes internas e tetos de instalações públicas. Mais informações: www. songhe.cc ou jillian.zheng@songhe.cc

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Equipamentos de medição A Agilent Technologies dispõe de uma ampla linha de equipamentos de medição, de diferentes tamanhos, para diferentes propósitos. Os modelos 4100 ExoScan e 4200 FlexScan são portáteis, e realizam testes não-destrutivos em sólidos e superfícies, sendo muito indicados para as indústrias aeroespacial, composites, revestimentos, automotivo, conservação de artes, solos e materiais. Podem identificar, por exemplo, contaminação em peças. O modelo 4100 ExoScan FTIR é constituído de um módulo, pesa 2, 95 kg, e contém acessórios de amostragem intercambiáveis que podem ser trocados em segundos, sem a necessidade de realinhamento. O modelo 4200 FlexScan Handheld FTIR faz as mesmas medições do modelo 4100 ExoScan, mas seus dispositivos eletrônicos e óticos são separados, criando menores compartimento ótico e interface de amostragem. Esta diferenciação permite que os usuários façam medições em áreas mais estreitas. Mais informações – www.agilent.com

Sistema de prensa hidráulica e processo direto Para os mercados de termofixos e termoplásticos reforçados com fibras, a Dieffenbacher oferece sistemas de prensa hidráulica e linhas para SMC, GMT e LFT. A linha de produtos da empresas engloba tecnologias de processo para fabricação de peças e sistemas completos de automação. Além disso, a equipe de engenheiros da empresa desenvolve processos de acordo com as necessidades de cada cliente. A linha de produtos inclui: • tecnologia de prensas (GMT, LFT, SMC e HP-RTM) • soluções completas através de sistemas de prensas automatizados (sistemas automatizados de troca de moldes e sistemas clamping aumentam a eficiência dos equipamentos) • retrabalho individualizado do produto acabado (sistemas para furação, corte por jato d´água e rebarbação permitem que a peça acabada seja produzida. Linhas de colagem para a conexão de componentes completam o portfólio) • projetos totalmente customizados e serviços de consultoria. Mais informações – www.dieffenbacher.com

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NOTAS JEC A Eastman Machine Company na JEC Europe 2013 A Eastman Machine Company, fabricante de máquinas de corte, sistemas automatizados de corte, equipamentos para manuseio de materiais e softwares de design, está operando, na JEC Europe 2013, uma mesa de corte estática CNC automatizada de 1,83 m x 3,66 m, cortando fibra de vidro, aramida e outros materiais composites. A Eastman M9000 é um sistema de corte exato simples, capaz de marcar e perfurar qualquer material flexível em velocidades de até 152,4 cm/s. A mesa de corte estático da Eastman está disponível em diversas larguras e comprimentos para atender as demandas de protótipos, peças especiais e linhas de produção. A configuração de alta precisão do sistema possui movimento multieixo para cortes mais definidos e precisos. Este sistema controlado por computador permite o corte em uma determinada área enquanto o operador está, simultaneamente, arrumando o material em outra, maximizando a capacidade diária de produção. Mais informações - www.eastmancuts.com.

Pontes e deques em composites e híbridos (JEC Europe 2013) A Ecosafe (Holanda) está apresentando suas pontes e deques, fabricados de acordo com a Eurocode 1: normas NEN-EM 19912/NB e NEN 6788, NEN 6723, NEN 6702 e NEN 6706, e também com o código de design holandês CUR 96. As peças são fabricadas por infusão a vácuo. A empresa entrega seus conhecimentos de composites e aço para criar as melhores soluções. Os deques de pontes em composites são sistemas sanduíche, com grande resistência a impactos pontuais e absorção de ruído. As pontes híbridas são formadas por deques de sanduíche de composites sobre vigas de aço. As pontes em composites são projetadas de acordo com sua aplicação: sinal de trânsito, pedestres e veículos de emergência, tráfego pesado, design sanduíche complexo e design arquitetônico. Mais informações - www.lightweight-structures.com

Painéis Sanduíches (JEC Europe 2013) A Nidaplast Composites lança duas linhas de painéis sanduíche. As linhas Nidalite e Nidaskin são feitas de núcleo honeycomb e uma pele, são de baixo peso, oferecem isolamento acústico e térmico, e são altamente resistentes. A Nidalite é a primeira linha 100% alumínio (núcleo honeycomb e peles de alumínio). São painéis muito leves (55 kg/m3 com uma espessura de 20 mm). Além da boa aparência do alumínio, a Nidalite oferece alta resistência (108.68 MPa), e é muito adequado para demandas na indústria ferroviária, automotiva e da construção civil. A nova linha Nidaskin é focada em designers e arquitetos, que podem utilizar os painéis sanduíches feitos de núcleo honeycomb polipropileno e uma variação de 5 peles diferentes (medium, HPL, poliéster, alumínio e medium + HPL) para acabamento interno/externo, móveis, etc. Alguns dos painéis já estão prontos para o uso. Outros precisam de alguns detalhes como pintura. Mais informações – www.nidaplast.com

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REPAROS E ACABAMENTO

Biblioteca Gurgel

Massa plástica: solução técnica para situações e substratos diversos Produto tradicional desde a introdução dos composites no mercado, a massa plástica consiste numa solução técnica que precisa de muitos cuidados e que, por ser versátil, serve para as mais diversas situações Reparos em estruturas: a vocação da massa plástica

xistem matérias-primas no mercado de composites que possuem um histórico todo especial em virtude de sua especificidade e abrangência. As massas plásticas são uma dessas matérias-primas. Especialmente orientadas para o segmento de reparo de peças metálicas, de composites e também de mármore e granito, no qual destacam-se como excelente opção, as massas plásticas possuem características técnicas específicas e, apesar da aparente (e até real) simplicidade de uso, requerem muitos cuidados de compra, armazenagem e aplicação.

Propriedades básicas “Física e quimicamente falando, a massa plástica consiste de resina poliéster insaturada, carga mineral e aditivos”, afirmou Fernando Franco, membro da assistência técnica da Reichhold (Mogi das Cruzes, SP). “A mistura de resina e carga (à base de talco) pode variar bastante a depender da necessidade de amaciá-la e facilitar o desbastamento”, disse José Roberto Paris, responsável técnico da Siliplast (Nova Iguaçu, RJ). “Em linhas gerais, as massas plásticas são feitas de matérias-primas semelhantes independente do fabricante”, completou.

Versatilidade Aplicada por espátula em superfícies que requerem reparo e acabamento de boa qualidade, sendo elas metálicas, em composites ou mesmo de mármore, a massa

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Problemas Segundo os fabricantes, os principais problemas que a massa pode apresentar dizem respeito a sua estabilidade, ou seja, o tempo de vida útil na prateleira. “A qualidade das matérias-primas utilizadas em sua fabricação são sempre importantes, mas um destaque deve ser dado à temperatura de fabricação, que não deve ultrapassar 40º C, pois caso negativo isso pode acarretar perda de estabilidade e geleamento da massa antes do prazo de validade”, afirmou Franco, da Reichhold. “Um tipo inadequado de carga, por exemplo, com umidade alta, e mesmo o uso de resinas com validade alterada por problemas de produtividade do fornecedor, também podem ocasionar cura prematura da massa, deixando-a dura e sem mobilidade de trabalho”, acrescentou Paris, da Siliplast. “Altos teores de ferro também contribuem para a perda de estabilidade da massa”, disse Franco. “Se a massa for usada em um período curto, normalmente não

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plástica funciona, em sua aplicação, como uma resina para composites comum, catalisando com peróxidos orgânicos específicos (o mais comum é o MEKP, mas também é usado o peróxido de benzoíla ou BPO) e requer um trabalho intensivo de acabamento. “As massas plásticas são produtos de alta tecnologia, e podem ser usados em vários tipos de superfície (galvanizadas, alumínio, zinco e composites), orientadas caso a caso”, disse Felipe Colombo, diretor de marketing e inovação da fabricante de massas plásticas Anjo Tintas (Criciúma, SC).

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Prog

Painéis Setoriais2013 2011 Painéis Setoriais Confira a programação geral dos

Desde 2006, são realizados os Painéis Setoriais, que são seminários técnicos voltados a diversos segmentos industriais. Em 2013, serão organizados os Painéis Multissetoriais, que terão o objetivo de mostrar as inovações tecnológicas em composites, poliuretano e plásticos de engenharia para mais de um segmento industrial, em importantes capitais brasileiras. Os Painéis Setoriais e os Congressos Sul-americanos também serão realizados. Veja a programação geral:

Calendário 2013 Abril

10/04 - Painel Sustentabilidade na Construção Civil (São Paulo, SP) 24/04 - Painel Multissetorial Energia Eólica + Construção Civil (Fortaleza, CE)

Junho

05/06 - Painel Automotivo + Exposição de peças (São Paulo, SP) 19/06 - Painel Ferroviário (São Paulo, SP)

Agosto

01/08 - Painel Mineração (Belo Horizonte, MG) 13/08 - Painel Multissetorial Náutico + Naval + Petróleo & Gás (Rio de Janeiro, RJ) 21/08 - Painel Isolamento Térmico (São Paulo, SP) 04 e 05/09 - II Congreso Sudamericano de Composites, Poliuretano y Plásticos de Ingeniería (Colômbia) 11/09 - Painel Ambientes Agressivos (Camaçari, BA) 25/09 - Painel Construção Civil (São Paulo, SP)

Setembro

09/10 - Painel Aeroespacial (São José dos Campos, SP) 23/10 - Painel Espumas Flexíveis (São Paulo, SP)

Outubro

06 e 07/11 - III Congresso Sul-americano de Composites, Poliuretano e Plásticos de

Novembro

Engenharia (Porto Alegre, RS)

07/11 - Painel Automotivo (Porto Alegre, RS)

* Esta programação poderá ser alterada sem aviso prévio

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REPAROS E ACABAMENTO voláteis (VOCs)”, disse Colombo, da Anjo Tintas, para quem o catalisador a base de peróxido de benzoíla é menos agressivo e proporciona menor emissão de VOCs.

Mistura A mistura dos componentes varia a depender da resina e do catalisador usados. “Costumo dizer que para cada 100 g de massa deve-se adicionar 20 gotas de catalisador, mas isso varia bastante”, afirmou Daelli, da Royal Polímeros. Mas há casos específicos. “Para a cola plástica com BPO, para cada 100 g de produto deve-se aplicar cerca de 1 grama de catalisador, apenas”, disse Colombo, da Anjo Tintas, sendo que para massas de base MEK para cada 100 g o catalisador vai em 10 a 20 gotas.

Aplicação

Acabamento: massa precisa de tratamento

há problema algum”, afirmou Edoardo Miro Daelli, diretor comercial da Royal Polímeros (Osasco, SP). “Outra questão ainda é a embalagem, pois o metal e a emenda da lata com a massa tem potencial de gerar polimerização. Por isso, recomenda-se usar latas de emendas soldadas e não amassadas ou coladas”, acrescentou Franco.

Tipos As massas plásticas variam tanto quanto o tipo de resina nelas utilizado. “As resinas empregadas devem ser aplicadas na formulação de acordo com a massa a fabricar”, explicou Paris. “Um tipo de resina poliéster vai em massas ditas poliéster; para massas plásticas, as resinas são outras. Além disso, cada resina utilizada um tipo de catalisador/iniciador diferente”. “Nossos produtos são de tipo universal e SE. O primeiro possui alta consistência de forma pastosa e usa catalisador à base de BPO, sendo um polímero de fácil lixamento, menor porosidade e bom acabamento”, afirmou Colombo, da Anjo Tintas. “Já a cola plástica SE, quando reagida com catalisador a base de peróxido de MEK, forma um polímero extremamente duro”.

A aplicação da massa exige primeiro um trabalho de tratamento na superfície. “A preparação consiste de lixamento, feito de forma tal que haja aderência da massa”, afirmou Paris. Nesse trabalho, o acessório mais utilizado é a lixa d’água. “Podem também ser utilizadas lixa de ferro ou lixadeira automática, sendo que no caso de óleo ou graxa deve-se usar solvente adequado para a limpeza da superfície”, afirmou Daelli, da Royal. Já a aplicação de primer é, ao contrário do que se possa imaginar, posterior à aplicação da massa. “Esse primer pode ser universal ou de base poliuretano”, completou Daelli. A função do primer é específica. “O primer, que é aplicado da mesma forma que a massa, mas com uma camada bem mais fina, é utilizado como selante entre a chapa tratada com a massa e a tinta que será aplicada”, explicou Paris.

Cura A cura da massa plástica é, assim como em peças em composites, extremamente importante. “Essa reação se processa em aproximadamente 40 minutos, a depender da temperatura do dia”, disse Paris, da Siliplast. “Esse prazo pode levar até uma hora. O importante é que, com a massa bem curada, os resíduos na lixa são mínimos”,

Distinção “A massa que cura com BPO possui estabilidade, quando formulada, de 1 ano na temperatura ambiente e precisa ter elevada aderência em aço comum e galvanizado e alumínio”, afirmou Waldomiro Moreira, coordenador de vendas, marketing & assistência técnica de resinas da Elekeiroz (Várzea Paulista, SP). “Esse tipo de massa não deve ser confundido com a massa que cura com MEKP/cobalto e que tem 3 meses de estabilidade nas mesmas condições”.

Catalisadores Como se vê, o catalisador mais comum para massas plásticas é o peróxido de MEK. “Ele possui, contudo, limitações de resistência, sendo também inflamável e proporcionando alta emissão de compostos orgânicos

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Massa plástica: facilidade de uso

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REPAROS E ACABAMENTO disse Daelli. “No caso de massa de base MEK o produto está curado em 2 h. Já a cola plástica com BPO leva apenas 20 min para a cura estar pronta e o produto receber lixamento”. “Uma boa massa plástica tem a ver com o seu tempo de cura e com sua facilidade no lixamento”, disse Franco, da Reichhold.

espatuladas e lixadas, já dominam, eu diria, por volta de 80% do mercado”, afirmou, para quem essa é uma tecnologia que veio para ficar. “Essas massas, denominadas light, fazem uso do conceito de volume e não de peso, o que proporciona muitas vantagens para o aplicador”.

Novidades

Mercado disputado

Apesar de serem um produto tradicional, as massas plásticas também passam por algumas novidades. “Uma delas é a chamada massa light, que usa um sistema diferente de catálise em relação às resinas comuns. Essa massa possui menor peso específico e usa microesferas ocas e cargas minerais especiais de granulometria mais fina”, afirmou Franco, da Reichhold. “Essas massas são mais fáceis de aplicar, podem ser lixadas mais rapidamente e proporcionam melhor acabamento superficial”. A catalisação dessas massas utiliza peróxido de benzoíla (BPO). “Essas microesferas deixam realmente a massa mais leve, fácil de manusear e de lixar”, afirmou Paris, da Siliplast.

Mercado Segundo João Costa, gerente geral da unidade de distribuição da Brampac (Cotia, SP), o uso de microesferas nas massas já está bem consolidado. “As massas com microesferas, que ficam mais leves, mais fáceis de seres

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O mercado de massas plásticas pode dividir-se, em linhas gerais em dois: aquele para massas com cura BPO/DMA com cargas minerais inertes, microesferas ocas de vidro e outros aditivos, estável por até 1 ano na temperatura ambiente, e o de massas que curam com MEKP/Cobalto e que têm apenas 3 meses de estabilidade. Em ambos os casos, o mercado é muito disputado, tanto por empresas nacionais como de origem estrangeira. Alguns fabricantes das massas de cura com BPO são: Morquimica, Siliplast, Anjo Tintas, Maxxi Rubber, Royal Polímeros, CCP (Iberê), Massita, Milflex, Monza, Humaitá, Rhai, Veloflex, Unimassas, O & J etc. No caso das massas de cura com MEKP/Cobalto, alguns fabricantes são: Farben, PPG, Wanda, 3M, Lazurill (Glasurit, divisão da BASF), Siliplast, Anjo Tintas, Maxxi Rubber, Royal Polímeros, CCP (Iberê), etc.

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ELETROELETRÔNICO

Tendência é por equipamentos mais versáteis e resistentes ao tempo

Transformadores de potência: uso costumeiro de epóxi

Maior versatilidade e maior resistência ao meio ambiente guiam as pesquisas por sistemas de resina epóxi para o setor eletro-eletrônico

fabricação de peças em epóxi para o mercado eletro-eletrônico passa por uma evolução gradual e permanente. Já se foram os tempos em que as peças em epóxi sob a forma de transformadores de corrente (TC), transformadores de potência (TP), isoladores, buchas isolantes, conjuntos de medição e outros aparelhos sofriam com os esforços mecânicos, que podem trincar a resina, e com a ação do meio ambiente externo. Pois hoje os sistemas em epóxi (e também em poliuretano) para esses usos caracterizam-se por maior resistência mecânica e versatilidade e por não sofrerem demais com a exposição ao intemperismo.

Rigidez “A rigidez em peças eletro-eletrônicas é muitas vezes considerada um problema, pois o material rígido também é frágil e pode apresentar trincas e fissuras com maior facilidade”, disse Felipe Rosa, representante técnico-comercial do negócio de epóxi da Dow Brasil (São Paulo, SP). “Mas vêm surgindo soluções para estes casos, por meio de sistemas formulados epóxi utilizando agentes de melhoria de ductilidade”. Rosa exemplifica com sistemas desenvolvidos pela Dow em conjunto com a DMI (Diadema, SP) de

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Flexibilidade “Isoladores de suspensão, por exemplo, que são peças que sofrem alongamento, próximo da tração nominal, podem ser produzidas com sistemas epóxi especialmente desenvolvidos que acompanham essa deformação”, disse Francisco Barros, supervisor de vendas para o mercado de elétrica e eletrônicos da Huntsman Advanced Materials (São Paulo, SP). “Há também evoluções em resinas com adição e processo patenteado de aditivo especial (“thoughness” ) que aumentam a tenacidade e a resistência à formação e propagação de trincas”, completou.

Intemperismo Outro problema comum em peças em epóxi para o setor eletro-eletrônico ainda é, em alguns casos, a baixa resistência ao meio-ambiente. Mas isso também está mudando, dada a cada vez maior especificação de equipamentos

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alta tenacidade e resistência ao impacto e fadiga, que permitem fabricar peças de grande dimensão que não poderiam ser produzidas sem formulação especial.

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ELETROELETRÔNICO com resinas epóxi cicloalifáticas. “As cicloalifáticas não são novas, datam de 1967, mas vieram para solucionar um problema que é a resistência à luz solar e à erosão do tempo”, afirmou Luiz Carbone, vendedor técnico da Maxepoxi (São Paulo, SP), distribuidora de produtos Huntsman (São Paulo, SP), dentre eles epóxi. “As resinas epóxi cicloalifáticas são manipuladas como qualquer outra resina epóxi, bicomponente e pré-carregada”, disse. “Os produtos pré-carregados têm a vantagem de serem fornecidos prontos para uso e já terem sido avaliados quanto a tempo de uso, temperatura de processo, tempos de gelatinização e cura e por serem, portanto, previsíveis em manipulação e resultados”, afirmou Barros, que também elenca a ausência de cloro hidrossolúvel das cicloalifáticas como característica importante para formulação de produtos de alta pureza em encapsulamento de componentes eletrônicos. “A resistência à radiação UV torna esse tipo de resina apropriado para uso também em LEDs”, acrescentou.

Tipos Mas as resinas epóxi de tipo cicloalifático são bem diversas: vão desde as CEP (resinas epóxi cicloalifáticas) comuns, as primeiras desenvolvidas e bem rígidas, passam pelas H-CEP (com maior poder de hidrofobicidade) e chegam às flexíveis S-HCEP (totalmente flexíveis, que ganham espaço na fabricação de isoladores e substituem outras resinas como o silicone). “As S-HCEP são as cicloalifáticas mais recentemente desenvolvidas”, afirmou Carbone. Dada a baixa viscosidade dos sistemas de cicloalifáticas, podem ser adicionadas na formulação altas quantidades de cargas, como quartzo silanizado, por exemplo, para encapsulamento a vácuo ou injeção a baixa pressão. “Em componentes eletrônicos, essas resinas são apropriadas para aplicações que requerem alta resistividade elétrica e baixa perda de rigidez dielétrica na temperatura de Tg ou até superior a ela”, disse Barros, da Huntsman.

Propriedades

Crosslinking A resistência adicional das resinas epóxi cicloalifáticas explica-se pelo muito melhor crosslink (ligação cruzada) da reação desse tipo de resina em estufas, quando usadas em conjunto com endurecedores de tipo anidrido. “Sua maior resistência ao intemperismo vem aumentando sua participação no mercado mundial de produtos outdoor (externos)”, explicou Carbone. “A reação das resinas epóxi cicloalifáticas com seus endurecedores, ambos sem solvente, são de tipo de poliadição, ou seja, em que uma certa quantidade de resina, na proporção correta, reage com o endurecedor somando os componentes sem liberação de voláteis ou subprodutos”, afirmou Barros, da Huntsman, para quem o uso desse tipo de resina em TCs, TPs e conjuntos de medição de média tensão para uso externo deve estar próximo a 90%.

Em qualquer caso, as excelentes propriedades elétricas das resinas epóxi cicloalifáticas somam-se às também ótimas propriedades térmicas e mecânicas dessas resinas para torná-las uma forte opção à porcelana e ao silicone. “Uma propriedade que tem melhorado com as pesquisas tem sido a resistência ao trilhamento ou ‘tracking’”, afirmou Barros. “Isso quer dizer que mesmo que esse fenômeno ocorra por condições não previstas, não haverá carbonização do caminho na superfície, o que poderia comprometer a eficiência e vida útil da peça”, explicou.

Mercado Ainda segundo Barros, embora a participação das resinas epóxi cicloalifáticas em TCs, TPs e conjuntos de medição tenha, em linhas gerais, se mantido, o volume de produção desses equipamentos tem aumentado muito, o que induz à sua maior utilização nesse mercado. “Mas em isoladores o material tem aumentado a participação”, afirmou.

Produção

Transformadores de corrente: proteção ultravioleta

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Segundo Rosa, da Dow, dois aspectos importantes e especialmente exigidos para peças orientadas para o mercado eletro-eletrônico são a alta consistência de produção e a garantia de qualidade. “O cuidado com as matérias-primas tem a ver com o fato de que esses sistemas são usados em peças de longa vida útil estimada”, afirmou. Isso não poupa nem os sistemas importados. “Os componentes importados também passam por rigorosos padrões de controle de qualidade, garantindo uniformidade dos produtos globalmente”, salientou Rosa. As tendências vão também na direção de produtos que consigam manter as propriedades em diferentes ambientes e temperaturas (baixas ou elevadas) e componentes externos de baixo peso e alta resistência ao intemperismo.

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Produtos em fibra de vidro: uso costumeiro e em crescimento obrigatória a utilização de produtos a partir de fibra de vidro, usados como matérias-primas, no mercado de composites, seja qual for o setor envolvido. Se por um lado as suas vantagens ainda não são conhecidas por todos, por outro novidades sempre surgem para alcançar mercados inexplorados. Confira

Resistência e leveza: as fibras de vidro têm muito caminho pela frente

esde que a fibra de vidro existe como matéria-prima para transformadores de peças, sua utilização tem se dado sob a forma de produtos que não vêm necessariamente sob a forma de fios ou rovings. Mas mantas de fios picados e contínuos de diversos tipos e tecidos com padronagens tradicionais ou especiais são apenas algumas das formas que a fibra assume para melhor se adaptar à fabricação de peças, geralmente privilegiando a atribuição de resistências mecânicas diferenciadas por uma fração do peso da mesma peça em materiais metálicos.

denador de desenvolvimento de produto e mercado da CPIC (Capivari, SP), empresa de origem chinesa que comercializa no Brasil produtos feitos aqui e na China. “Nossos produtos fabricados aqui seguem os mesmos padrões que os fabricados na China”, explicou, salientando que a empresa atua na China desde 1971. “Nós fabricamos produtos derivados de fibra de vidro em diversas fábricas ao longo dos Estados Unidos, e temos o desafio de divulgar o nome dos produtos Johns Manville”, afirmou Tom Goral, gerente de desenvolvimento de mercado da norte-americana Johns Manville (Waterville, Ohio).

Produção

Variedades

“As fibras de vidro podem ser fornecidas em roving, picadas, moídas, como véus de superfície, em tipos diferenciados, em mantas e como tecidos especiais”, afirmou Márcio Nieble, diretor de desenvolvimento de negócios para a América Latina da Owens Corning (Rio Claro, SP), indicando que apenas ou véus e fibras Cem-FIL (para matrizes cimentícias) são importados. “As fibras de vidro são usadas sob diversas formas para reforçar resinas termofixas e plásticos de engenharia, sendo que as aplicações mais comuns são direcionadas a reforço de resinas éster-fenólicas, bisfenólicas, fenólicas, éster-vinílicas, epóxi e, como é claro, poliéster”, afirmou João Batista Molina, coor-

Os produtos (ou matérias-primas, sob o ponto de vista do transformador) derivados de fibras de vidro vão muito além da classificação em termos de mantas ou tecidos. “Os subprodutos de tipo nonwoven (não-tecido) derivados de vidro, que fabricamos em três locais, servem de muitas formas para mercados como construção civil, em revestimentos superiores (no teto), paredes em drywall, pisos e substratos para pisos”, explicou Goral. “Nossa divisão de produtos de engenharia para as Américas é responsável pelo mercado latino-americano, ao qual fornecemos produtos de tipo nonwoven e a partir de vidro”. Isso sem contar que as man-

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REFORÇOS tas variam enormemente em função do vidro utilizado, da gramatura, do uso ou não de material de núcleo que facilita a aplicação de reforço no molde, etc. “Os principais mercados para as fibras de vidro, em suas variadas formas são o petrolífero, de energia eólica, saneamento básico, construção civil, automotivo, náutico, químico, eletroeletrônico, comunicação e esporte e lazer, oferecendo criatividade, leveza, durabilidade e baixo custo frente aos materiais tradicionais”, disse Molina, da CPIC. “Os principais mercados atendidos são energia eólica, agronegócios, aeroespacial e balístico, automotivo/transporte, construção civil, náutico, infraestrutura, recreação, bens de consumo e eletro-eletrônico”, afirmou Nieble, da Owens, salientando nesses mercados a fibra une leveza, resistência e durabilidade.

Vidros O tipo de vidro mais utilizado em produtos a partir de fibra de vidro é o E. “Essa denominação vem de dielétrico, ou seja, que não conduz eletricidade no estado sólido”, afirmou Molina. “Para cada aplicação, a fibra recebe um tratamento químico superficial denominado ensimagem, sendo esse o agente de acoplamento com as respectivas resinas, termofixas ou termoplásticas”, completou. Esse tipo de vidro é produzido no Brasil e em outros países e segue padrões normatizados. “Os vidros que disponibilizamos são o Advantex, que combina as excelentes propriedades mecânicas e elétricas do vidro E com a resistência à corrosão do E-CR, e o Cem-FIL, indicado para matrizes cimentícias”, disse Nieble. “A fibra de vidro oferece diversas

vantagens em estabilidade dimensional, resistência mecânica e à umidade quando comparada a materiais orgânicos”, afirmou Goral, da Johns Manville. “As fibras de vidro podem substituir com vantagens muitos materiais tradicionais como ferro, aço, alumínio, madeira, etc., mas, para cada aplicação, deve-se fazer um estudo de caso e desenvolvimento”, disse Molina, acrescentando que o material oferece leveza, resistência química, mecânica, elétrica, acústica e térmica (além de ser flexível para peças complexas), e que o mercado ainda tem muito a ser explorado quanto ao conhecimento desse material.

Novidades Mas as fibras de vidro também passam por ciclos de inovação. Segundo Molina, um produto que está crescendo de forma contínua é a fibra de vidro longa, indicada para o processo LFT (Long Fiber Thermoplastic ou termoplástico de fibra longa). “A fibra para LFT se destaca pelo ganho de propriedade mecânica frente as fibras curtas tradicionais”, afirmou. Outra novidade é a fibra de vidro úmida para aplicação em gesso e resina asfáltica. “Esses mercados requerem novas soluções e a fibra de vidro vem preencher uma carência considerável”, afirmou. Já Nieble, da Owens, citou três novidades da empresa sob a forma de rovings e fibras picadas. “Há o roving OtpiSpray, o roving SE2307, para fornecimento de estabilidade hidrotérmica para tubos pressurizados de alto desempenho feitos com epóxi por filament winding, e a fibra picada 232F, feita a partir de filamentos contínuos unidos em mechas”, elencou. “Um mercado em elevado crescimento é o de energia eólica”, completou.

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INTERNACIONAL DSM

DSM introduz primeira poliamida para dutos moldados por sopro A holandesa DSM acaba de lançar o Stanyl Diablo OCD 2305 BM, um gradiente especial da poliamida 4.6, de marca Stanyl, própria para moldagem por sopro e estável ao calor. A utilização principal Tubo com poliamida 4.6 Stanyl dessa matéria-prima é Diablo OCD 2305 BM na confecção de dutos de troca de ar quente. Segundo a empresa, essa é a primeira poliamida para altas temperaturas adequada para moldagem extrudada por sopro e promove um significativo ganho de custo comparado à resina de PPS, em virtude de seu menor peso e mais baixa taxa de resíduo. O material é capaz de resistir a temperaturas contínuas de até 230o C. A resinas foi desenvolvida especialmente para atender requisitos do mercado automotivo, em especial para veículos de menores dimensões.

Ticona recebe prêmio aeronáutico por leme de composite termoplástico

Mitsubishi Plastics reduz custos com fibra de carbono de ultra alto módulo baseada em piche A japonesa Mitsubishi Plastics anunciou que desenvolveu uma fibra de carbono de base em piche de ultra alto módulo que permite elevados graus de conditividade térmica e rigidez pelo aumento do número de filamentos por mecha de fibra de carbono. Fibras de carbono tradicionais têm o uso limitado, pelo alto custo, a dispositivos eletrônicos usados em satélites artificiais. O novo modelo de fibra permite seu uso em aplicações mais acessíveis, mantendo o mesmo nível de módulo e de condutividade térmica. O novo modelo de fibra permite triplicar o número de filamentos por mecha de fibra, passando de 2000 a 6000 filamentos, otimizando os processos de grafitização. O novo modelo de fibra chama-se DIALEAD K13C6U, e deve ser usado no futuro em dispositivos eletrônicos, LEDs e peças de automóveis.

Boeing torna-se membro fundador da Rede de Pesquisas de Composites

A empresa japonesa Ticona recebeu, durante a JEC, em março deste ano, o Prêmio de Inovação pelo leme que a empresa desenvolveu em composite termoplástico para helicópteros. O componente usa, segundo a empresa, um prepreg composite feito com o plástico de engenharia PPS (sulfeto de polifenileno). O prêmio que a Ticona recebeu foi dividido com a Together with Fokker Aerostructures, AgustaWestland e TenCate Aerospace Composites. O leme feito com o material é utilizado no helicóptero AgustaWestland AW169 e pesa menos 15% em relação a peças feitas com composites convencionais.

CH 147: modelo Boeing envolvido em investimentos no Canadá

AkzoNobel lança segunda geração de aceleradores Nouryact sem Cobalto A AkzoNobel acaba de acrescentar a segunda geração de aceleradores Nouryact a seu portifólio de aceleradores de cura livres de Cobalto. Segundo a empresa, os novos aceleradores são baseados primariamente em Ferro e trabalham numa ampla gama de temperaturas com baixo impacto de cor nos produtos finais. Eles podem, segundo a empresa, substituir facilmente os aceleradores tradicionais com base em Cobalto e, em alguns casos, mesmo Cobalto de alta performance, possibilitando comportamento de cura não alcançado com sistemas convencionais.

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A maior fabricante de aviões das Américas, a norte-americana Boeging, tornou-se recentemente membro industrial fundador da Composites Research Network (CRN), ou Rede de Pesquisas de Composites da Universidade de British Columbia. Sendo membro fundador, a Boeing deve proporcionar assistência ao centro de pesquisas com base numa parceria entre a criação de conhecimento e sua colocação em prática. O envolvimento da Boeing com o CRN faz parte da política de benefícios regionais e industriais do Canadá (IRB). Essa política exige que os contratantes como Boeing façam investimentos na economia local como resultado de contratos ganhos em termos de defesa e segurança com o governo do Canadá.

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INTERNACIONAL Royal College of Art e Sabic lançam programa e concurso em plásticos de engenharia

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GE Power fornece avançada base de ensaios para turbinas eólicas

Nacelles de turbinas: sujeitas a ensaios exigentes

O negócio Power Conversion da norte-americana GE assinou um contrato “turn-key” (chave na mão) com o dinamarquês Lindoe Offshore Renewables Center (LORC) para fornecimento de tecnologia e construção de um dos mais avançados centros de ensaios para nacelles de turbinas eólicas no mundo de até 10 Megawatts. O projeto Lindoe Nacelle Testing, como é chamado, será localizado no parque industrial de Lindø, em Funen, a quarta maior ilha daquele país. O centro estará pronto para os primeiros ensaios em 2014. Aplicações automotivas: alternativas variadas de glazing

Retardantes de chama da Clariant recebem reconhecimento da União Europeia Após 3 anos de estudos de viabilidade (batizado de Enfiro ou “Life Cycle Assessment of Environmenally Compatible Flame Retardants”), a União Europeia reconheceu os benefícios ambientais e de saúde dos retardantes de chama Exolit, não-halogenados, da Clariant, para uso em smartphones, laptops e outras aplicações elétricas e eletrônicas. O reconhecimento é importante para substituir retardantes de chama bromados nessas e em outras aplicações. O estudo envolveu 12 empresas parceiras e a análise de 15 diferentes retardantes de chama não-halogenados comercialmente disponíveis, concluindo que eles proporcionam performance ao fogo e propriedades técnicas similares aos retardantes de chama bromados produzindo, contudo, menor emissão de fumaça e, nela, de componentes indesejáveis.

DSM reduz consumo de água em sua planta de Plásticos de Engenharia na Índia

A empresa de origem dinamarquesa DSM reduziu dramaticamente, em 2012, o consumo de água em sua planta de plásticos de engenharia localizada na cidade de Pune, na Índia, aprimorando seu gerenciamento de água numa etapa que se seguiu à eliminação do descarte de água de seus processos de produção, em anos anteriores. Com essa medida, a empresa aprimora a busca por soluções sustentáveis como chave para seu sucesso e lucratividade.

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O prestigioso Royal College of Art (RCA), de Londres, e a empresa de origem saudita Sabic lançaram em fevereiro um programa de três meses, seguido de uma competição e de nome VISIcON, para pesquisa e desenvolvimento de aplicações com os materiais termoplásticos de alta performance da empresa, inclusive o policarbonato de marca Lexan, por parte de 30 estudantes de pós-graduação do instituto. O intuito é encorajar o desenvolvimento de aplicações com esses materiais em automóveis atuais e do futuro. O RCA e a Sabic já haviam colaborado num programa chamado PLASTicon, em 2005/2006, em que estudantes desenvolveram visões de design de automóveis com usos inovadores desses e de outros tipos de plásticos.

Unipetrol RPA lança PP homopolímero para Hyperform HPN-600ei e melhoria estética e de desempenho A empresa de origem checa Unipetrol RPA acaba de lançar, para o mercado de embalagens, um novo grade de PP homopolímero para aprimoramento estético e de desempenho de embalagens rígidas termoformadas. O novo grade, de nome Mosten FT005, é uma resina que deve ser incorporada no Hyperform HPN-600ei da Milliken para promover transparência melhorada e uma superfície de estética superior nos produtos finais. O Mosten FT005 é resultado de uma cooperação entre a Unipetrol, seu centro de pesquisa e desenvolvimento Polymer Institute Brno (PIB) e a Milliken. A tecnologia de nucleação do Hyperfor HPN-600ei melhora a transparência no polipropileno pela melhoria do processo de cristalização do polímero.

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Premiação destaca trabalho de dois importantes profissionais O Hall da Fama, premiação especialmente criada para a FEIPLAR COMPOSITES & FEIPUR 2012, reconhece o importante trabalho de proﬁssionais de destaque no ramo de Composites. Veja quem foram os laureados este ano (a premiação será anual)

Antonio Carvalho Filho

Antonio Carvalho Filho, recebendo a placa do Hall da Fama de Simone Martins Souza, da ArtSim

Antonio Carvalho, ou apenas Carvalho, como é conhecido, já havia recebido, antes de entrar para o Hall da Fama em Composites, e por diversas vezes, o Prêmio Excelência em Composites. Carvalho, que trabalha como gerente de desenvolvimento de mercado para aplicações industriais em composites da Reichhold (Mogi das Cruzes, SP), tem se destacado no mercado, durante mais de 40 anos, por divulgar esses materiais, em especial para o setor de corrosão, pesquisá-los, ensaiálos, e publicar artigos e livros sobre eles. Com carreira iniciada, nesse mercado, na Owens Corning (Rio Claro, SP), onde já ficaria clara sua vocação como pesquisador e divulgador dos materiais, Carvalho já publicou trabalhos nos Estados Unidos, sobre desenvolvimentos realizados no Brasil, e está para publicar mais um livro sobre o assunto.

Fenelon Chaves dos Santos Fenelon Chaves dos Santos, ou apenas Fenelon, é um antigo conhecido do mercado de composites como um todo. Tendo iniciado sua carreira no setor de corrosão, como responsável por projetos, cálculo de estruturas e orçamentos, passou parte de sua longa carreira no mercado em empresas de construção de veículos, e na fabricação de resinas em diversas empresas. Dedicado à assistência técnica em composites desde 1982, Fenelon está na BYK-Chemie (São Paulo, SP) desde 1997, dedicado à criação do mercado de aditivos para aplicações poliméricas nessa empresa, já líder no setor de tintas. Fenelon, que ganhou em 2007 o Prêmio Excelência em Composites, categoria Conjunto da Obra, costuma realizar constantes treinamentos no exterior e introduzir aditivos de grande relevância para o mercado, além de solucionar problemas de construção de peças e aplicações.

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Fenelon Chaves dos Santos, recebendo a placa do Hall da Fama de Simone Martins Souza, da ArtSim

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Ações conjuntas

Rodrigo Contrera *

ma pesquisa inédita com o mercado de transformadores de peças em composites, desenvolvida em abril de 2013 pela Editora do Administrador, que edita esta revista, chegou a números representativos que dão uma boa ideia dos desafios enfrentados por eles. Esses números, que estão esmiuçados numa apresentação disponível na internet (veja no pé deste artigo alguns links úteis), foram discutidos numa longa reunião ocorrida em São Paulo em que estiveram presentes quase 30 empresas, dentre fabricantes de matérias-primas e de peças para vários mercados. Dessa reunião, resultaram 8 ações de responsabilidade da Almaco (Associação Latino-Americana de Materiais Composites), da Editora do Administrador e de empresas do setor. Essas ações também estão disponíveis na internet. Quem esteve presente à reunião pôde conferir que os especialistas veem o mercado, cada um, de um modo particular. Há aqueles, habituados a lidar com aplicações de alta tecnologia, que entendem as demandas do setor com um foco preferencialmente tecnológico. Outros, com tanta ou mais experiência que aqueles, mas com clientes de perfis diferenciados, não veem o mercado da mesma forma. Há transformadores habituados com clientes reticentes. Já outros constroem sua participação em nichos cujas lições não é possível generalizar. No geral, o mercado de composites parece conviver com tantas lições quanto realidades. Mas a pesquisa, ao invés de levar a uma discussão sem fim, mostrou realidades que exigem posicionamen-

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Links: • Resultados da pesquisa: http://www.tecnologiademateriais.com.br/portal/ html/pesquisa_composites/Pesquisa_Mercado.pdf • Primeiras ações a serem tomadas: http://www.tecnologiademateriais.com.br/portal/ html/pesquisa_composites/acoes_definidas.html * Editor técnico da Revista Composites & Plásticos de Engenharia

REVISTA COMPOSITES & PLÁSTICOS DE ENGENHARIA

tos em comum. Alguns exemplos: 95% dos entrevistados têm como carro-chefe peças em composites; 54% dos entrevistados fabrica mais peças atualmente do que no passado; 52% não fabricam produtos em outros materiais; 20% pretendem fabricar produtos em outros materiais; 52% utilizam hand lay-up, 29% spray-up e 12% vácuo; 34% pretendem, para o futuro, adotar outros processos de fabricação. Ou seja: se por um lado as realidades parecem inteiramente particulares, muitos dos desafios enfrentados parecem ter vários pontos em comum. Ao final da reunião de apresentação dos resultados da pesquisa, e que contou com um debate acalorado entre os presentes, uma lição ficou: para que consiga crescer como se espera, o mercado precisa de ações conjuntas e combinadas entre as empresas e entidades dispostas a defendê-lo. Para essas ações surtirem efeito, é necessária a participação de todos.

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