** Comparação entre o processo de infusão de vácuo e o processo de lay-up manualmente **

A lay-up das mãos é um processo de moldura aberta com vantagens significativas, incluindo grande flexibilidade nas mudanças de moldes, baixos custos de molde, forte adaptabilidade, desempenho do produto reconhecido pelo mercado e baixo investimento. Isso o torna particularmente adequado para pequenas empresas. No entanto, esse processo também apresenta várias questões, como emissões excessivas de compostos orgânicos voláteis (VOCs), riscos significativos à saúde para operadores, alta rotatividade de funcionários, limitações de materiais, menor desempenho do produto, alto consumo e resíduos de resina e, principalmente, qualidade inconsistente do produto. A proporção de fibra de vidro e resina, espessura da peça, velocidade de laminação e uniformidade dependem da habilidade do operador, exigindo um alto nível de experiência, experiência e competência técnica. O conteúdo de resina em produtos de lay-up manualmente geralmente varia de 50% a 70%. As emissões de COV desse processo de moldura aberta excedem 500 ppm, e a volatilização de estireno atinge 35% a 45% da quantidade usada, enquanto os regulamentos em vários países estabelecem limites de 50 a 100 ppm. Atualmente, a maioria dos fabricantes estrangeiros mudou para diciclopentadieno (DCPD) ou outras resinas de emissão de baixo estireno. No entanto, como monômero, o estireno ainda carece de um substituto eficaz.

O processo de infusão de resina a vácuo é uma técnica de fabricação de baixo custo que foi desenvolvida nos últimos 20 anos, particularmente adequada para a produção de produtos em larga escala. Suas vantagens são as seguintes:

(1) Excelente desempenho do produto e alta taxa de rendimento. Sob as mesmas condições da matéria-prima, os componentes formados usando o processo de infusão de resina a vácuo exibem 30% a 50% de força, rigidez e outras propriedades físicas em comparação com componentes de lay-up da mão. Depois que o processo é estabilizado, a taxa de rendimento pode atingir quase 100%.

(2) Qualidade estável do produto e alta repetibilidade.
A qualidade do produto é menos afetada pelo operador, garantindo um alto grau de consistência dentro e entre os componentes. O teor de fibra é pré-colocado no molde antes da infusão de resina de acordo com quantidades especificadas, resultando em uma relação resina relativamente constante, geralmente entre 30%a 45%. Isso aumenta significativamente a uniformidade e a repetibilidade do produto em comparação com o processo de lay-up manual, além de reduzir defeitos.

(3) Resistência à fadiga aprimorada e peso estrutural reduzido.
Com alto teor de fibras, baixa porosidade e propriedades mecânicas superiores - principalmente a força interlaminar aumentada - o processo de infusão a vácuo melhora significativamente a resistência à fadiga. Para os mesmos requisitos de força ou rigidez, os produtos fabricados usando esse processo podem obter redução de peso em aplicações estruturais.

(4) Ambientalmente amigável.
Como processo de moldura fechada, a infusão de resina a vácuo limita compostos orgânicos voláteis (COV) e poluentes perigosos do ar dentro da bolsa a vácuo. Somente as emissões mínimas ocorrem durante o escape da bomba de vácuo (que pode ser filtrado) e ao abrir recipientes de resina. As emissões de COV permanecem abaixo do padrão de 5 ppm, melhorando bastante o ambiente de trabalho para os operadores, estabilizando a força de trabalho e expandindo a gama de materiais aplicáveis.

(5) Integridade estrutural aprimorada.
O processo de infusão de resina a vácuo permite a moldagem simultânea de reforços, estruturas de sanduíche e componentes incorporados, aumentando a integridade geral do produto. Isso o torna particularmente adequado para fabricar grandes estruturas, como tampas de nacele de turbina eólica, cascos de barco e superestruturas.

(6) Redução do consumo de matéria -prima e custos de mão -de -obra.
Comparado à lay-up manual, o uso da resina é reduzido em 30% para a mesma estrutura laminada, com resíduos mínimos e uma taxa de perda de resina inferior a 5%. O processo também melhora significativamente a produtividade do trabalho, reduzindo os custos de mão -de -obra em mais de 50%. Isso é especialmente benéfico para moldar geometrias grandes e complexas com sanduíche e estruturas rígidas, oferecendo economias substanciais em materiais e mão -de -obra. Por exemplo, na produção de lemes verticais para a indústria aeroespacial, o uso de fixadores é reduzido em 365 peças, reduzindo os custos em 75% em comparação com os métodos tradicionais, mantendo o mesmo peso e alcançando o desempenho superior.

(7) Alta precisão dimensional.
Os produtos fabricados usando o processo de infusão de resina a vácuo exibem precisão dimensional superior (espessura) em comparação com produtos de lay-up manual. Sob as mesmas condições de lay-up, a espessura dos produtos com infusão de vácuo é tipicamente dois terços dos produtos de lay-up manual. O desvio de espessura é de cerca de ± 10%, enquanto a lay-up das mãos geralmente resulta em ± 20% de desvio. Além disso, a suavidade da superfície dos produtos com infusão de vácuo é superior. Por exemplo, a parede interna das tampas de nacele produzida com esse processo é suave, com uma camada rica em resina formada naturalmente na superfície, eliminando a necessidade de um casaco adicional de gel. Isso reduz os custos de mão -de -obra e material associados ao lixamento e pintura.

Desvantagens do processo de infusão de resina a vácuo:

(1) Processo de preparação mais longo e mais complexo.
O processo requer lay-up preciso, colocação adequada dos meios de fluxo e canais de infusão e vedação eficaz de vácuo. Como resultado, para produtos de tamanho pequeno, o tempo de processamento pode realmente exceder o método de lay-up da mão.

(2) Custos de produção mais altos e desperdício de material.
Materiais auxiliares, como filme de sacola a vácuo, mídia de fluxo, tecido de liberação e tubos de infusão, são tipicamente de uso único, muitos dos quais ainda dependem de importações, tornando a produção maior que a de lay-up manual. No entanto, à medida que o tamanho do produto aumenta, essa diferença de custo diminui. Com a crescente disponibilidade de materiais auxiliares produzidos internamente, a diferença de custo está se estreitando. O desenvolvimento de materiais auxiliares reutilizáveis ​​também é um foco importante para futuros avanços nesse processo.

(3) Riscos relacionados ao processo.
Para estruturas grandes e complexas, qualquer falha durante a infusão de resina pode levar à rejeição do produto. Portanto, pesquisas preliminares completas, controle rigoroso do processo e medidas de contingência eficazes são essenciais para garantir o sucesso do processo.