01 Fibra-de-Vidro - Introdução - Copia

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 Também chamado de FiberGlass, é um tipo de 
Compósito, composto da aglomeração de 
finíssimos filamentos de vidro, que não são 
rígidos, altamente flexíveis. Quando 
adicionado à resina poliéster (ou outro tipo de 
resina), transforma-se em um composto 
popularmente conhecido como fibra de vidro, 
mas na verdade o nome correto é PRFV, ou 
seja, "Polímero Reforçado com Fibra de Vidro". 
 
 
 Possui características 
como: 
 Alta resistência 
mecânica e à 
corrosões, 
 durabilidade , 
 conserva suas 
propriedades mecânicas 
ao longo do tempo, 
 fácil aplicação , 
 
 
 
 
 fácil reparação, 
 leveza, 
 cura rápida ,excelente 
aspecto , 
 fácil acabamento, 
 muita oferta de matéria 
prima, 
 permite inovação em 
aplicações conforme a 
criatividade . 
 
 Mas como se obtém esses finíssimos 
filamentos de vidro? 
 Por acaso é com um tipo de ralador se vidro? 
 Ou os fios são tirados do curitimbó? 
 A composição básica da Fibra de Vidro seria: 
Areia de sílica (SiO2), cal, óxidos de alumínio e 
de magnésio, ácido bórico e outros 
componentes secundários como a argila e 
carvão. 
 
 O vidro já pronto, passa por um processo de fusão, a 
cerca de 1600° C, e após um processo de afinação. 
 Em seguida, o vidro fundido é distribuído em uma placa 
de platina com milhares de furos com 1 ou 2mm, 
chamada fieira, a uma temperatura de 1250° C; 
 Após, filamentos de vidro ainda quente são estirados 
mecanicamente até atingirem de 5 a 24 mm diâmetro e 
recebem um revestimento segundo sua finalidade. 
 Os fios são levados a uma estufa para secar o excesso 
de água e fixar os produtos do revestimento. 
 Por fim, são armazenados nas formas que serão 
oferecidas para moldagem, que veremos mais a frente. 
 
Composição 
1550-1600ºC 
1370ºC 
Fusão 
1400-1450ºC 
1340ºC 
Afinação 
1350-1400ºC 
1250ºC 
Distribuição 
Fieira 
Revestimento 
Produto final 
 
 Mas o que são Resinas? 
 E Polímero? 
 E Polimerização? 
 
 Resinas 
 São polímeros preparados via processos 
de polimerização por adição ou por condensação. São 
amplamente utilizadas, na forma de soluções ou dispersões, 
na produção de tintas e adesivos. São divididas em dois 
tipos: 
 Termofixas: Resinas que sob a ação do calor sofrem um 
processo de reticulação interna (crosslinking), o que é 
tecnicamente chamado de processo de cura. O filme final é 
insolúvel em solventes. 
 Termoplásticas: Resinas cujo processo de formação de filme 
ocorre exclusivamente pela secagem física (evaporação 
de solventes). Se o filme final for exposto aos solventes 
adequados será solubilizado novamente. 
 
 Polímeros: 
 Os polímeros são compostos químicos de elevada massa 
molecular, resultantes de reações 
químicas de polimerização. 
 Os polímeros são macromoléculas formadas a partir de 
unidades estruturais menores (os monômeros). O número 
de unidades estruturais repetidas numa macromolécula é 
chamado grau de polimerização. 
 Polimerização: 
 Polimerização é a reação química que dá origem 
aos polímeros. As unidades estruturais que dão origem 
às macromoléculas polímeros são denominadas monômeros. 
 
 
TIPO INDICAÇÕES GERAIS 
A Alto conteúdo em silício  elevada resistência química a 
meios ácidos. 
AR Conteúdo em ZrO2  elevada resistência química a meios 
básicos. 
B Excelentes propriedades eléctricas e grande durabilidade. 
C Alta resistência química a meios ácidos. 
D Boas propriedades dieléctricas; transparência ao radar. 
E Boas propriedades eléctricas e mecânicas. 
ERC Boas propriedades eléctricas e de resistência química. 
R, S Elevado módulo de elasticidade e alta resistência mecânica; 
preço alto. 
 
TIPO UTILIZAÇÃO 
A 
AR Reforço de cimento em argamassas e painéis. 
B 
C Camadas para a protecção exterior ou interior de canalizações 
e de tubagens. 
D Aparelhagem electrónica de elevada responsabilidade. 
E Utilização geral; cerca de 90% dos reforços em fibra. 
ERC 
R, S Estrutural de responsabilidade incluindo aeronáutica e bélica. 
 
Efeito nas Propriedades das Fibras 
Si O2 Expansão térmica muito baixa. 
Al2 O3 Melhora a durabilidade química. 
B2 O3 Expansão térmica baixa. 
Ca O Resistência à água e a meios ácidos e básicos. 
Mg O Resistência à água e a meios ácidos e básicos. 
Zn O Melhora a durabilidade química. 
Ba O Aumenta a massa específica e melhora a durabilidade química. 
Li2 O Expansão térmica elevada e sensibilidade à humidade. 
Na2O3 Expansão térmica elevada e sensibilidade à humidade. 
K2O Expansão térmica elevada e sensibilidade à humidade. 
Ti O2 Melhora a durabilidade química especialmente em meios básicos. 
Zr O2 Resistência a meios básicos. 
Fe2 O3 Resistência a meios básicos; confere coloração verde. 
F2 Resistência a meios básicos. 
 A fibra de vidro é fornecida comercialmente 
em mantas , tecidos trançados, véu de vidro, 
fitas, cordéis (rooving) ou Fibras Picadas que 
são lançados ou desfiados sobre o molde e 
impregnados de resina, para então se formar 
o Polímero Reforçado com Fibra de Vidro, o 
que nós também chamamos popularmente de 
fibra de vidro. 
 
 Rooving: 
 São os filamentos de vidro. É o tipo mais econômico 
de fibra de vidro. É fornecido em rolos de 20 kg e 
deve ser usado desenrolando-o por dentro. O uso 
mais comum é em um dispositivo que picota e espalha 
o fio sobre a superfície do molde, a pistola (spray-up). 
Mas também é na moldagem por pultrusão e Filament 
Winding. 
É caracterizado pela facilidade de corte, baixo nível de 
eletricidade estática, boa dispersão, boa retenção de 
propriedades mecânicas em ambientes agressivos e 
ausência de fibras brancas no laminado. 
 
 Fibra Picada: 
 
 - São filamentos picotados em pedaços bem 
pequenos, de 2 a 6 mm, para serem usados 
na fabricação de "flakes" de revestimentos 
especiais anti-corrosivos, como carga funcional 
em alguns laminados e em plástico injetado. 
 
 
Rooving 
Fibra Picada 
 
 Mantas: 
 Existem dois tipos de Manta de Fibra de Vidro: 
 A Manta de Fios Picados fabricada com fios picados de 
vidro, com uma excelente compatibilidade com resinas 
poliéster, viniliester e epoxi. Estão particularmente 
adaptadas à aplicação em moldes abertos. 
 E a Manta de Fios contínuos fabricada com fios 
contínuos de vidro dispostos de forma aleatória em 
múltiplas camadas e unidos por um ligante. São 
destinadas à moldagem de peças entre molde e 
contra-molde. 
 
 
 Tecido: 
 Tecido com teares especiais, trançado em 
uma, duas e três direções. O tecido é 
fornecido em várias espessuras, entre 140 e 
500 gramas por metro quadrado. São 
utilizados quando se necessita de alta 
resistência de atração e recomendado para 
laminação manual de peças como 
embarcações, tanques e tubulações de forma 
em geral. 
 
 
Manta 
Tecido 
 
 Fita: 
 
 São fabricadas com fios de fibra de vidro. São 
totalmente inorgânicas, de fácil aplicação. 
 As fitas de fibra de vidro, devido às suas 
propriedades estruturais, têm excelente 
aplicação como isolante elétrico e térmico. 
 
 Véu de Vidro: 
 - São mantas muito finas, também chamadas de 
véu de superfície. O Véu de Vidro é muito usado 
com o objetivo de esconder as fibras de vidro, ou 
seja, não deixar que os desenhos de fibra apareçam 
na superfície. Tendo a propriedade de aumentar a 
resistência química. 
 É um véu de superfície feito com um vidro 
resistente ao ataque químico, o que permite a 
durabilidade de uma peça, dando-lhe resistência 
contra soluções alcalinas e ácidas. 
 
Fita 
Véu de Vidro 
 É a forma como se trabalha a fibra nos 
estados antes citados, para se obter o 
produto final. Também pode ser chamado de 
“processo de laminação”. 
 
 A moldagem pode ser manual, à pistola, ou 
pode ser mecanizado. O processo de 
moldagem é escolhido de acordo com o 
produto final e suas utilidades. 
 
 MANUAL (“Hand Lay-Up”): 
 Consiste em aplicar sobre um molde fibra de vidro e 
resinapoliéster em camadas. Primeiramente a fibra de 
vidro é depositada sobre o molde e a resina é aplicada 
com pincel sobre ela. A seguir, o profissional força a 
resina a penetrar e umectar inteiramente a fibra de 
vidro, removendo as bolhas que se formam com os 
movimentos verticais do pincel. 
 
A espessura do produto final é determinada pelo 
número de camadas aplicadas. A fibra de vidro 
depositada pode ser na forma de manta ou de tecido. 
 
 
 
Aplicação Manual 
 
 Moldagem por pulverização ou à pistola (“spray-up”): 
 Este processo assemelha-se ao anterior, com a diferença que a 
fibra de vidro e a resina poliéster são pulverizadas 
simultaneamente por meio de um equipamento que se 
assemelha a uma pistola de pintura, que possui além de um 
bico dispersor para a resina poliéster, um sistema de navalhas 
que corta a fibra de vidro em comprimento de 2,5 cm. Neste 
processo, a fibra de vidro é fornecida na forma de um cordão 
composto com muitos fios, enrolados em bobinas. 
É um processo com maior dificuldade para se obter a espessura 
desejada, assim como é maior é a dificuldade de ser mantida 
espessura constante em toda a peça a ser moldada. Contudo, o 
processo de fabricação é muito mais rápido do que a fabricação 
manual. 
 
 
Moldagem por pulverização 
(spray-up) 
 
 Moldagem por Injeção: 
 O processo de moldagem por injeção é uma técnica de 
moldagem que consiste basicamente em forçar, através de uma 
rosca simples (monorosca), a entrada de material fundido para o 
interior da cavidade de um molde. Este processo é muito 
complexo em função do número de variáveis que afetam a 
qualidade da peça injetada. De modo a obter-se um processo de 
moldagem por injeção estável e peças com a qualidade desejada é 
necessário haver um equilíbrio entre os parâmetros de injeção 
como tempo de injeção, temperatura do molde e do material 
injetado, pressão de injeção e recalque, tempo de resfriamento, 
volume do material injetado, dentre outros. Atualmente as peças 
moldadas por injeção são usadas em larga escala pela indústria e 
estão presentes no interior dos automóveis, nos gabinetes 
eletrônicos, nos equipamentos médicos etc. 
 
Moldagem por Injeção. 
Como se vê, envolve alta tecnologia, 
com maquinário computadorizado. 
 
 Moldagem por Centrifugação: 
 Este processo molda formas cilíndricas e ocas, tais 
como tanques, tubulações e postes. 
 Dentro do molde em movimento de rotação é 
injetado as fibras cortadas juntamente com a resina. 
A impregnação da resina nas fibras e a 
compactação é feita pelo efeito de centrifugação. A 
cura da resina pode ser feita a temperatura ou em 
uma estufa. Este processo é utilizado em casos 
onde não se exige homogeneidade das 
propriedades mecânicas da peça. 
 
 
Esquema, e máquinas 
 de centrifugação 
 
 Processo Filamento Contínuo (Filament 
Wilding, ou roving): 
 O filamento é produzido com equipamentos modernos, 
partindo de um suporte, passando por um tanque com 
resina catalisada e enrolado sobre o mandril rotativo 
que atua como molde. Ao final, combinam-se vários 
filamentos de fibra de vidro em mechas. Os filamentos 
são combinados sem torção e aglutinados com um 
tratamento compatível com resina poliéster. 
 Com este processo obtem-se alto teor de fibra de 
vidro oferecendo altissima resistência mecânica aos 
materiais que serão fabricados. 
 
 
Filamento Contínuo ou Filament Wilding 
 
 Moldagem por Pultrusão: 
 
 Este é um processo contínuo de fabricação de perfis 
lineares de seção transversal constante (como 
vergalhões, vigas, canaletas e tubos). Após a 
impregnação do reforço com resina, o material é 
puxado através de um molde de metal aquecido que 
dá a forma à seção transversal. A resina cura e o 
perfil está formado. 
 
Esquemas de máquinas 
 de Pultrusão 
 
 Pré-forma (preform): 
 Este processo desenvolve-se em duas partes. Primeiro, um 
molde feito em tela fina com a forma aproximada do produto 
final é colocado diante uma câmara que produz vácuo. Em 
seguida é pulverizada a fibra de vidro cortada em pedaços de 
2,5 cm com uma cola (binder), de muito pouca densidade, sobre 
o molde. 
 Na segunda fase do processo, a pré-forma junto com a resina 
poliéster é colocada em uma prensa aquecida. Depois de alguns 
minutos, sob pressão e temperatura, a peça está moldada. 
Esse é o processo que foi utilizado para moldar as diversas 
partes do Chevrolet Corvette em 1953, primeiro automóvel 
fabricado com plástico reforçado com fibra de vidro. O carro é 
fabricado assim até hoje. 
 
 
Corvette, primeiro carro com carroceria 
feita em fibra de vidro, 
e pela moldagem Preform 
Maquinário de Preform 
 
 A Fibra de Vidro tem centenas de usos. 
Não daria para listar todos. 
Destacaremos os mais importantes e 
mais inovadores. 
 
 Indústria Naval: 
 Pranchas, barcos, lanchas, canoas, caiaques, 
jet-skis; 
 Automóveis: 
 Pára-choques, capotas, capôs, caixas de som, 
carrocerias, capacetes, tuning em geral; 
 Casa: 
 Móveis, objetos de decoração, piscinas, 
revestimentos, banheiras, pias, lavatórios, 
luminárias, brinquedos, etc; 
 
 
 
 Construção Civil e Arquitetura: 
 Telhas, calhas, painéis, tubos, caixas 
d’água. 
 Reforços estruturais, isolamentos acústico, 
isolamento elétrico; 
 Odontologia: 
 Próteses dentárias; 
 Esporte: 
 Raquetes, varas de salto, partes de 
bicicleta, etc; 
 
 
 
 Defesa: 
 Painéis blindados têm sido usados nas 
portas dos carros de polícia norte-
americanos 
 A fibra de vidro também tem sido usada em 
tanques de guerra norte-americanos em 
revestimentos contra estilhaços de 
metralhadoras, para proteger tripulantes 
 
 
 O que nós consideramos mais inovador: 
Glare: 
 É uma associação Fibra de Vidro+Alumínio. 
São camadas muito finas de alumínio e fibra 
de vidro sobrepostas, coladas por um 
adesivo epóxi. Tem alta resistência à fadiga, 
à tração, ao fogo e a corrosão. Atualmente é 
utilizado no maior avião já construído: o 
Airbus A380. 
 
 
 
Disposição das 
camadas do Glare