Quando o objetivo é realizar uma grande infusão, um pequeno erro no dimensionamento ou posição das linhas de vácuo e resina pode causar a perda total da peça e um grande prejuízo. Por esse motivo a utilização de simulações computacionais se torna fundamental para garantir o sucesso do processo.
O objetivo da simulação é determinar com precisão o melhor layout de infusão e o tempo exato que a resina levará para impregnar todo o laminado. Como premissas, o programa leva em consideração a geometria da peça, a pressão de vácuo aplicada, a viscosidade da resina, a porosidade das matérias primas e a permeabilidade do laminado.
O sucesso da simulação depende da qualidade dos dados utilizados na simulação. Para começar, o modelo 3D da peça deve ser completamente fiel a peça final para que toda a geometria seja levada em consideração.
A diferença de pressão exercida pelo vácuo também deve ser fiel a utilizada na infusão final. Podemos simular uma super infusão levando em conta 1 atmosfera negativa de pressão sobre o laminado e na hora da infusão utilizarmos uma bomba de vácuo ineficaz e um molde cheio de vazamento que nunca serão capazes de entregar o resultado esperado.
Outro fator muito importante é a temperatura ambiente na hora da infusão, é sabido que as resinas costumam dobrar a viscosidade a cada 5°C a menos do que a temperatura informada no datasheet e reduzir na metade a viscosidade a cada 5°C a mais. Com isso é muito importante que a resina fique condicionada à temperatura mais próxima possível dos 25°C em fábricas situadas em lugares com temperaturas ambiente muito altas ou muito baixas.
Os dados de porosidade e permeabilidade precisam ser medidos através de testes práticos de infusão em corpos de prova. Esses testes precisam ser realizados em todos os tipos de laminados da peça e os dados gerados serão utilizados para alimentar a simulação de fluxo e com isso determinar a velocidade e comportamento da infusão em toda a peça.
Com todos esses dados corretamente inseridos, o programa irá utilizar uma versão da Lei de Darcy para determinar com exatidão o tempo final da infusão e o comportamento da frente de resina, possibilitando que o construtor não corra riscos durante a construção da peça final.
Gustavo disse:
Como são os testes práticos para determinar a permeabilidade do laminado?
Barracuda Composites disse:
Olá, Gustavo
Em geral, consistem em realizar a infusão de uma placa plana 1200 x 600 mm em condições controladas de temperatura, com o mesmo gradiente de pressão que será realizada a infusão da peça final. O plano de laminação da placa também deve ser o mesmo da peça, assim como a resina utilizada. Ao se iniciar a infusão, a ideia é observar a distância percorrida pela resina em intervalos regulares de tempo. Por meio desses dados é possível calcular a permeabilidade por meio da equação de Darcy.
Rafaela Santos disse:
Como garantir que o meu flow model vai ser fiel à realidade da minha infusão?
Barracuda Composites disse:
Olá, Rafaela!
A qualidade dos dados de entrada está diretamente ligada com a qualidade da simulação. Deve-se sempre informar as características dos materiais e das condições de fabricação da melhor maneira possível. Uma avaliação crítica dos resultados também é importante e é possível adquirir isso por meio de experiência.
Caroline Mafaldo disse:
Nesses testes de infusão eu consigo determinar o melhor tipo de resina a ser utilizado ou apenas testando pra saber?
Barracuda Composites disse:
Olá, Caroline
Nos testes de infusão você consegue verificar se a resina escolhida é adequada ao seu objetivo. Há duas características importantes que devem ser observadas em uma resina de infusão. Sua viscosidade deve ser baixa, algo em torno de 180 e 250 cps, e seu gel time deve coincidir com o tempo de impregnação da peça. Se a resina não for capaz de permear todo o laminado antes de atingir seu tempo de gel, deve-se mudar a estratégia de infusão ou adicionar múltiplas linhas de entrada de resina para que seja possível realizar a impregnação do laminado mais rapidamente.
Kenitti disse:
Olá,onde posso encontrar esse simulador?faço em torno de 20 peças no mês,trabalho a 3 anos com infusão até hoje não tive nenhuma perda,mas ja tive algumas surpresas,e acho muito interessante essa ferramenta.
Barracuda Composites disse:
Olá Kenitti,
Existem vários simuladores que voce pode comprar. Acreditamos que as licensas variam entre 40 a 80 mil dólares.
Franciele disse:
Como posso avaliar que uma infusão está bem feita?
Barracuda Composites disse:
A melhor maneira é verificar as propriedades mecânicas do laminado final e fração em volume de fibra e resina. Note que a fração em volume não tem nada a ver com o teor de fibra e resina em peso. Este valor depende da porosidade e da densidade dos componentes. O ideal é fazer uma simulação para que TODA peça saia com uma variação de peso e propriedade mecânica inferior a 0,5%. Fazer empiricamente não garante a qualidade final do laminado.
Fábio Malaguti disse:
Tem muita diferença de viscosidade, entre a infusão com poliéster, e o epóxi? Qual das duas é mais fluida?
Barracuda Composites disse:
Boa tarde Fábio,
Na verdade, as resinas tanto poliéster quanto epóxi quando são formuladas para infusão visam sempre manter a viscosidade mais baixa possível. É comum que a viscosidade desse tipo de matriz esteja entre 150 e 250 CPs.
Gabriel Xavier disse:
Olá,
Quais softwares você recomenda?
Barracuda Composites disse:
Oi Gabriel,
Normalmente recomendamos o Poli Worx, mas hoje existem muitos softwares bons no mercado.