PULTRUSÃO

O processo de pultrusão é um método de produção contínua, no qual fibras de reforço individuais ou em mantas são puxadas através de uma matriz aquecida e endurecidas. É aqui que ocorre a moldagem, acompanhada da reticulação simultânea da resina. O processo de pultrusão garante a máxima flexibilidade na conceção de perfis em PRFV. É possível fabricar peças com até 1200 mm de largura e 350 mm de altura. Devido à produção contínua e sem interrupções, as dimensões de comprimento são limitadas apenas pelas possibilidades de envio ou

de transporte. As bobinas de roving e as mantas de vidro estão dispostas num suporte de bobinas. O roving pode ser desenrolado a partir do interior ou do exterior. Na extração pelo lado exterior, através de suportes de bobinas com rolamentos de esferas e dispositivos de travagem mecânicos, é garantido um guiamento preciso do roving com pré-tensão. Na extração pelo lado interior, os rovings são conduzidos imediatamente a seguir ao suporte de bobinas através de um par de hastes fixas dispostas de forma deslocada.

A fricção aplica pré-tensão ao roving. Quebra do revestimento e abertura dos roving. Se os roving forem retirados sem pré-tensão, estes torcem-se, o que dificulta ae a perda de resistência no perfil acabado. Para a alimentação de estruturas planas, como, por exemplo, não-tecidos, mantas ou tecidos, é utilizada uma prateleira adicional. O material de reforço, ainda seco, é gradualmente reunido através de várias unidades de desvio.

Para tal, os diferentes materiais são conduzidos através de placas dispostas em série com padrões de orifícios. Estes padrões de orifícios aproximam-se cada vez mais da forma do perfil pretendido. Isto garante que as diferentes estruturas têxteis, sem entrarem em contacto entre si, se encontrem na disposição correta; em seguida, passam pela unidade de impregnação. Depois, são reunidas na sua posição final e introduzidas na matriz.

Distinguem-se três métodos diferentes de impregnação: no método de banho, as fibras de reforço são introduzidas e retiradas do banho de impregnação de resina a partir de cima. A impregnação propriamente dita ocorre através de vários rolos de desvio no banho de resina. Este processo, também comum na técnica de enrolamento, é provavelmente o método de impregnação mais utilizado na produção de perfis extrudidos, especialmente para aqueles com secções transversais simples.

O processo de passagem é utilizado sobretudo na produção de perfis com secções transversais complexas. O material de reforço é conduzido através do banho de resina sem qualquer desvio. Para tal, são instaladas, nos lados de entrada e saída do banho, placas perfuradas que correspondem à forma do perfil. Através dessas aberturas, os materiais de reforço são introduzidos no banho de resina e retirados do mesmo. A resina que escorre durante o processo é recolhida numa cuba e bombeada de volta para o banho de resina.

No processo de injeção, os rovings e as mantas são conduzidos através da ferramenta de impregnação sem qualquer desvio. Esta ferramenta tem a forma do perfil a fabricar e alarga-se no seu interior. Nesta cavidade, a resina de reação é injetada de ambos os lados a uma pressão de 2 a 15 bar. Para uma melhor distribuição da resina e para evitar o chamado «infeed», trata-se de placas de guia que conduzem as fibras e os tecidos impregnados para a ferramenta de forma ordenada.

Nesta fase, o excesso de resina é removido dos materiais de reforço e reenviado para o banho de resina. Após a impregnação dos materiais de reforço com resina, estes são puxados através de um molde de aço aquecido que lhes confere a forma. Na ferramenta estão integradas várias zonas de aquecimento e arrefecimento reguláveis separadamente. O material impregnado com resina é fortemente compactado na entrada da ferramenta para a moldagem. A resina entra na ferramenta no estado frio.

O aumento da temperatura no molde de aço, mantido a uma temperatura constante, desencadeia a reação da resina. O sistema de matriz termofixa assume uma consistência gelatinosa. Nesta fase, o perfil é moldado, calibrado à dimensão final e endurecido. A energia libertada durante a cura tem de ser dissipada através de um trecho de arrefecimento. Os plásticos são muito maus condutores de calor. Por este motivo, é necessário garantir que, especialmente no caso de perfis de parede espessa, a temperatura no interior do perfil não atinja valores inadmissivelmente elevados devido à reação exotérmica, evitando assim que as propriedades mecânicas sejam comprometidas.

Os parâmetros de processo mais importantes nesta fase são as velocidades de extrusão e a temperatura de endurecimento. Outros fatores que influenciam a qualidade dos produtos semiacabados são o comportamento de retração dos sistemas de matriz, a viscosidade da resina e a cinética da reação, bem como o teor de fibras, que pode atingir até 70 por cento em massa. O dispositivo de extração tem a função de retirar o perfil da matriz. Na maioria dos casos, são utilizados pares de garras que, alternadamente, agarram o perfil, o retiram e, em seguida, regressam à posição inicial (extração recíproca).

As forças de extração que surgem durante a passagem do laminado pelo banho de impregnação e pela matriz podem ser muito elevadas, pelo que é necessário que haja uma quantidade suficiente de rovings no laminado. Os rovings funcionam, na prática, como tirantes. As forças de tração dependem sobretudo da área da secção transversal e da circunferência, do teor de fibras pretendido, da geometria, da localização e extensão da fase de gel na ferramenta, da velocidade de tração e das resistências causadas pelas mudanças de direção.

Com uma serra que acompanha o movimento de forma sincronizada, os perfis são cortados no comprimento desejado. Resina (tempo de gelificação) Material de reforço