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É cada vez mais evidente a necessidade de se alcançar um equilíbrio entre a preservação ambiental e a economia, de forma a satisfazer as necessidades do momento atual sem comprometer os recursos das gerações futuras. Essa tendência é presente também na indústria náutica, que cada vez mais deseja compreender o ciclo de vida de materiais compostos.

As fibras sintéticas tradicionalmente utilizadas na manufatura de materiais compósitos possuem eficiência estrutural ímpar, mas possuem alto custo energético em sua fabricação e, devido à sua natureza inorgânica, não é possível realizar a reciclagem das fibras.

O aprimoramento do uso de fibras naturais como reforços é um passo importante em direção à sustentabilidade ambiental por seu caráter reciclável, biodegradável e também pela possibilidade de reduzir resíduos e custos de produção, o que também pode aumentar a margem de lucro e apoiar a sustentabilidade industrial.

Há uma grande variedade de fibras naturais que podem ser cultivadas em diversos locais e condições. Suas propriedades mecânicas dependem de uma gama diversa de fatores, como sua composição química e física, a maturidade da planta da qual é extraída e o próprio processo de reparação, por exemplo.

Em números absolutos, as propriedades mecânicas das fibras naturais podem ser inferiores às das fibras sintéticas normalmente utilizadas. Suas densidades, no entanto, são comparáveis às fibras mais leves como a de aramida, ou seja, as propriedades específicas das fibras naturais são competitivas, se equiparando às das, amplamente utilizadas, fibras de vidro.

As propriedades específicas aliadas ao baixo custo, abundância de disponibilidade, renovabilidade e biodegradabilidade justificam o uso de fibras naturais em materiais compostos.

No entanto, o uso de fibras naturais apresenta um conjunto específicos de desafios. Em primeiro lugar, suas propriedades variam de forma drástica e dependem de fatores difíceis de serem controlados, como a composição do solo, clima da região de cultivo e defeitos microscópicos da fibra causados tanto por seu crescimento natural quanto pelo processamento do material.

Essa variação pode chegar a extremos de 500% no caso da resistência do algodão, por exemplo. Isso é um problema sério para o dimensionamento de um projeto e pode fornecer uma peça superdimensionada ou até mesmo não segura. Em geral, fibras naturais apresentam uma alta absorção de umidade, além de uma baixa resistência ao impacto e se decompõem a uma temperatura de 240°C.

Esses desafios não impedem o uso das fibras naturais, é necessário apenas encontrar soluções para elas. Por exemplo, existem tratamentos químicos para controlar a absorção de água pelas fibras e a adição de elastômeros ao composto é capaz de melhorar a resistência ao impacto.  Há diversos pesquisadores e segmentos da indústria dedicados a contornar esses fatores e tornar as fibras naturais cada vez mais presentes no cotidiano dos materiais compostos.

As resinas epoxy são uma classe de resinas termofixas com amplo espectro de viscosidade, reologia e velocidade de cura, o que possibilita seu uso em uma grande variedade de aplicações como, por exemplo, resinas de laminação, adesivos, selantes, tintas e vernizes. Por incrível que pareça, apenas 5% das resinas epoxy consumidas no mundo são utilizadas para laminação de materiais compostos e desse universo 95% é utilizada na fabricação de pás eólicas.

Gráfico 1. Uso da resina epoxy no Brasil

Resinas epoxy podem ser definidas como todas aquelas em que as ligações químicas ocorrem através de grupos de radicais epoxy. No estado básico, essas resinas podem ser líquidas ou sólidas. No estado sólido, elas são termoplásticas, com a habilidade de serem dissolvidas pelo calor e endurecidas pelo resfriamento. Sua conversão em uma resina termofixa ocorre através do processo de polimerização pela adição de um endurecedor que inicia uma reação irreversível de ligação entre as moléculas. Os endurecedores compõem parte da estrutura polimérica final da resina, portanto sua escolha possui influência no desempenho mecânico das peças finalizadas.

A taxa de resina/endurecedor é muito diferente de outras resinas e, dependendo do sistema utilizado, pode variar em 100:12, 100:25, 100:30 e até mesmo 100:50 partes em peso de resina e endurecedor. Para o construtor de barcos as resinas que costumam apresentar melhores características mecânicas a temperatura ambiente costumam variar a proporção resina endurecedor de 100:26 até 100:33.

O gel time da resina epoxy pode variar entre poucos minutos e várias horas, conforme a necessidade do construtor. Essa grande vantagem em relação a outras resinas pode ser controlada pela escolha do tipo de endurecer, que pode ser lento, médio ou rápido. Uma combinação de endurecedores pode ser utilizada para que se alcança um tempo de gel adequada para uma determinada peça. Um erro muito comum cometido pela maioria dos laminadores é aumentar ou diminuir a proporção de endurecedor indicada pelo fabricante para modificar o tempo gel. Ao contrário das resinas poliéster e estervinílicas, a resina epoxy não pode sofrer alteração na proporção de endurecedor pois a cura final do laminado será seriamente afetada.

Com seu gel time variando entre 15 minutos e 12 horas, as resinas epoxy possuem formulações adequadas para laminações manuais, vacuum bag e até mesmo infusão.

Há uma certa resistência por parte dos construtores de barcos de produção seriada em usar resinas epoxy por questões de custo, mas atualmente já se encontram opções com propriedades mecânicas excelentes para laminação e cura à temperatura ambiente com um custo bem acessível. No entanto, a resina é apenas uma pequena parte do custo total do barco. No caso de utilização de fibras como Kevlar® e carbono, este valor é uma pequena parcela a ser considerada pelo aumento significativo de performance no laminado.

Se esse tipo de resina for utilizado com precisão é possível se obter teores de resina até duas vezes menores que nos laminados convencionais em resina poliéster, o que também proporciona melhores propriedades mecânicas e necessidade de uma quantidade menor de fibras de reforço para o mesmo trabalho. Assim, computando o peso final do laminado, peso da resina, resistência e velocidade de construção, é possível concluir que a diferença em termos de custo das resinas poliéster e epoxy pode não ser tão discrepante.

Atualmente é muito comum a utilização de flybridges e hard tops em embarcações de médio e grande porte. Com isso, essas embarcações ganham uma grande projeção vertical. Esse conceito agrega, além da parte estética, um grande aumento de área útil na embarcação sem que seu comprimento (L) seja afetado.

Mas como nem tudo é perfeito, o projetista deve ficar muito atento com o centro de gravidade vertical (VCG) da embarcação. A adição de componentes estruturais, assim como de mobília e a circulação de pessoas nessas áreas mais altas pode afetar bastante a estabilidade da embarcação.

Por esse motivo, o controle de pesos da embarcação deve ser feito de forma muito assertiva e o construtor deve seguir a risca o projeto realizado. No caso de qualquer alteração por parte do proprietário, o que costuma acontecer em 11 de 10 oportunidades, os pesos de cada um dos novos componentes devem ser atualizados na planilha de centro de gravidade da embarcação para que não se tenha nenhuma surpresa no lançamento.

Como em qualquer projeto da vida real, na prática a teoria é outra, então mesmo com uma planilha super bem montada e detalhada, ainda é muito provável que a previsão teórica inicial não seja cumprida.

Para descobrir na prática quais os centros de gravidade da embarcação, longitudinal (LCG), transversal (TCG) e vertical (VCG), o método mais utilizado é o teste de inclinação.

Esse teste consiste em adicionar peso, normalmente barras de chumbo, distribuídas igualmente entre os lados de BB e BE na área mais alta possível da embarcação e movimentar esses pesos para os dois lados de acordo com um esquema pré-definido em norma. A movimentação da carga gera uma inclinação na embarcação e essa inclinação pode ser medida através de níveis de bolha, conhecidos como “tubos U”, fixados nos dois bordos da embarcação. Durante o teste de inclinação, a embarcação deve estar completa, com todos os móveis e materiais que irão estar presentes durante a operação. A circulação de pessoas na embarcação deve ser a mínima possível. As condições de vento e ondulação também devem ser levadas em consideração para não mascararem os resultados.

Com a inclinação e outros parâmetros da embarcação como deslocamento, calados, posição das perpendiculares de ré e vante, posição e capacidade dos tanques, assim como inúmeros outros, é possível determinar a posição do centro de gravidade vertical e com isso calcular a estabilidade da embarcação.

Esses cálculos são muito importantes principalmente em embarcações acima de 24 m e são a ferramenta que o engenheiro responsável tem a sua disposição para verificar se a embarcação poderá ser classificada conforme projeto.

A resina poliéster atualmente está presente em quase 90% de todas as embarcações fabricadas em composites no mundo, principalmente por seu baixo custo em comparação com as demais opções. Como existe uma grande variedade de matrizes poliéster à disposição, com diversas propriedades físicas e mecânicas, é possível formular uma resina específica para cada tipo de aplicação.

Para a construção náutica, os métodos de spray-up, laminação manual e infusão à vácuo são os que mais utilizam a matriz poliéster. Como cada processo possui características distintas, são necessárias formulações diferentes. As resinas de spray-up, por exemplo, precisam de um tempo de gel pequeno e viscosidade suficiente para manter os fios picotados aderidos ao laminado. Já as resinas de laminação manual normalmente possuem alta viscosidade e o tempo de gel médio (em torno de 20 a 30 minutos), enquanto as resinas de infusão precisam ter a viscosidade baixa (aproximadamente 200 cps) e o tempo de gel alto para que de tempo de impregnar todo o laminado.

O processo de cura da resina poliéster é talvez a parte mais importante da fabricação de laminados para a indústria náutica. É importante controlar bem a temperatura inicial e final da resina, assim como o tipo e a quantidade de catalisador utilizado.  O catalisador mais comum é o peróxido de metil-etil-cetona, conhecido como MEKP, que normalmente é misturado a resina na proporção de 0,8% a 2,0%, em peso. É muito importante respeitar as taxas de catalisação informadas por cada fabricante para que não haja problemas na cura da resina.

A temperatura e umidade do ambiente de laminação também são fatores extremamente importantes. Resinas poliéster não apresentam um bom desempenho abaixo de 18°C e quando a temperatura ambiente está abaixo desse limite, é necessário aquecer a resina entre 22°C e 25°C. Além de problemas na catalisação, a temperatura baixa eleva muito a viscosidade da resina, podendo causar falha de impregnação e impedir o fluxo de resina no laminado no caso de infusão a vácuo. Altas temperaturas causam o efeito contrário, começando com a redução significativa do tempo de gel e a diminuição drástica da viscosidade. Durante a laminação, deve ser observado também que o valor da umidade relativa não ultrapasse 85%.

Durante os últimos anos da construção em material composto as fibras de reforço apresentaram um avanço que possibilitou o uso da tecnologia de laminação a vácuo ou pelo processo de infusão, proporcionando a produção de peças com resistência superior à maioria dos materiais de engenharia conhecidos.

Dentro da estrutura do material composto, as fibras são responsáveis pela transferência das tensões através da matriz de resina. Dentre todas as características das fibras de reforço, o tipo de filamento, a interação da sua superfície com a matriz de resina, a quantidade de resina e finalmente a orientação do reforço são as que irão determinar a performance final do laminado.

O grau de interação superficial da fibra com a resina controla as características de adesão entre elas e no final proporciona a coesão do laminado, o que é altamente influenciado pelo tipo de tecelagem, trama e tratamento superficial. Tipos de reforço com maior poder de compactação no processo de infusão irão fornecer maior fração em volume de fibras e maiores propriedades mecânicas. Neste processo, o alinhamento das fibras é fundamental para reduzir os espaços vazios a serem preenchidos pela resina. Laminados produzidos com baixa tecnologia de tecelagem irão produzir espaços vazios entre os cabos e reduzir o grau de compactação.  É um engano pensar que um tecido produzido em um tear simples pode fabricar um produto de qualidade que o construtor use todo o potencial do laminado.

O diâmetro das fibras também é importante e, como regra geral, quanto menor o diâmetro, melhor será a adesão entre as fibras e a matriz de resina, melhor a compactação e menor o índice de porosidade e, finalmente, maior a resistência. Geralmente quanto maior a quantidade de fibras, maior a resistência do laminado, entretanto a partir de 70% de fração em volume a matriz de resina não consegue manter a coesão das fibras e a tendência é haver redução das propriedades mecânicas.

A fibra de vidro que normalmente se utiliza na fabricação de barcos é conhecida por uma gama de nomes diferentes mas que, na verdade, significam a mesma coisa.  Dependendo do lugar ou de quem está falando, você poderá escutar termos como fibra de vidro, fiberglass, plástico reforçado com fibra de vidro ou suas abreviaturas FRP, GRP ou PRFV.  Em todos os casos, esses termos e abreviaturas significam a utilização de fibras de vidro em conjunto com uma resina. 

A história das fibras de vidro começou em 1836, quando foi patenteado na Europa um método de tecer vidro maleável. Em 1839, tecidos de fibra de vidro foram então colocados pela primeira vez em uma exposição industrial e, por volta de 1840, essa mesma fábrica começou a receber seus primeiros pedidos. É lógico que o material não resistiu à competitividade de outros produtos industrializados de sua época e logo desapareceu. Eu diria que o motivo foi o preço muito alto. Levou praticamente um século até que esse material ressurgisse no mercado mundial para utilização em isolamento de cabos e condutores elétricos. A partir de 1940, o desenvolvimento das resinas sintéticas promoveu uma ampla utilização para esse tipo de fibra e suas aplicações abriram uma grande variedade de mercados.

As fibras de vidro são produzidas a partir do vidro em forma líquida, que é resfriado a alta velocidade. Através do controle de temperatura e velocidade de escoamento do vidro são produzidos vários tipos de filamentos com diâmetros variados. Os filamentos de diâmetro contínuo são tratados para melhorar a sua adesão e resistência à abrasão e umidade. O tipo de tratamento dos fios é determinado, em uma fase seguinte, de acordo com sua aplicação.

Atualmente as espumas de PVC são um dos tipos de núcleo mais utilizado na construção de peças estruturais de materiais compostos. As últimas formulações disponíveis têm oferecido enormes vantagens para a construção de laminados de alto desempenho. Algumas espumas de PVC oferecem quase o mesmo desempenho estrutural e o baixo peso que os honeycombs, com a facilidade de ser uma estrutura macroscopicamente sólida o que permite a laminação direta sobre sua superfície, e o mais importante, com um custo menor.

As espumas de PVC podem permitir uma deformação por cisalhamento em até 50%, conhecidas como Divinycell® e Maricell®, possuem elevada resistência à compressão e ao cisalhamento, além de possuírem excelente resistência química e tem uma temperatura de operação que varia entre –40°C e 120°C. Além disso, sua formulação e produção fazem com que tenham 100% de células fechadas, o que impede a absorção de água.

Esse material é produzido a partir de uma mistura de polímeros e resinas à base de PVC em um processo computadorizado que garante a precisão na formulação dos componentes químicos. A partir deste ponto, a mistura é colocada em pequenas formas metálicas, onde passa por um processo de aumento de temperatura e pressão. Logo após, é expandida com vapor d’água, curada em ambientes climatizados e estabilizados termicamente, antes de ser levada para processamento e corte. O processo de fabricação de uma espuma deste tipo consome de três a quatro semanas até os blocos estarem prontos para serem trabalhados. Dependendo da densidade, o tempo pode chegar a oito semanas.

Essas espumas de PVC são fabricadas em diversas densidades, as mais comuns são 40, 45, 60, 80, 100, 130, 160, 200 a 250 kg/m³. Cada densidade é codificada por uma cor diferente. Assim, as espumas de 45 kg/m³ têm cor azul, as de 60 kg/m³ cor amarela e as de 80 kg/m³ cor verde. Suas espessuras variam de 3 até 75mm e podem ser adquiridas em chapas planas ou cortadas em blocos de 40 x 40mm, coladas em uma tela de fios de vidro (GS – Glass Scrim).

É lógico que existe uma variedade imensa de outros produtos feitos a partir deste material e eles podem ser solicitados de acordo com sua aplicação específica. Existem vários tipos de corte disponíveis no mercado como DC, GSN, GSNS ou GSH. As espumas com cortes para infusão são projetadas para atender a permeabilidade da resina dentro do laminado. A configuração do corte longitudinal e transversal também possibilita que o projetista possa direcionar a frente de resina para onde ele achar mais interessante ou onde houver uma maior concentração de fibras com baixa permeabilidade.

Poucas pessoas podem imaginar que por trás do brilho do acabamento no gelcoat dos barcos, uma infinidade de variáveis esconde um processo cheio de truques e armadilhas que só alguns construtores conhecem.  O gelcoat é a camada mais externa do casco de um barco, geralmente branca, mas esta pode ser de qualquer cor. Aplicada em primeiro lugar dentro do molde, antes das laminações das camadas de fibra, a espessura média dessa camada é de, aproximadamente, 0,6 milímetros. Sendo tão fina, não dá margem para erros na sua formulação ou aplicação.

Construtores experientes, que geralmente produzem laminados de fibra de vidro de boa qualidade, podem listar uma série de problemas com gelcoat e com boas razões. Na maioria das vezes, laminados de fibra de vidro e resinas poliéster podem curar com catalisador MEKP nas mais diversas proporções e em quase todas as condições de temperatura e umidade, embora produzam laminados de qualidade suspeita. Gelcoats são, na verdade, uma mistura de resina poliéster e uma série de cargas minerais. Em sua utilização, são muito sensíveis a qualquer tipo de variação, podendo produzir incríveis surpresas após a desmoldagem das peças.

Além da proporção de catalisador, outra variável também difícil de se controlar é a espessura do filme de gelcoat. Se aplicado muito grosso, várias rachaduras poderão aparecer em muito pouco tempo. Se aplicado muito fino, provavelmente haverá uma série de defeitos de enrugamento a serem corrigidos após a desmoldagem do casco e o construtor irá gastar horas e mais horas reparando, repintando e polindo a peça.       

Essa variação crítica de espessura é algo em torno de mais ou menos dois décimos de milímetro. Geralmente, os construtores consideram a aplicação de gelcoat muito mais delicada que a laminação, porque a maior parte dos fabricantes desse tipo de material não sabe exatamente o que mistura, a maior parte dos vendedores não sabe o que diz e a maior parte dos gelcoteadores não sabe o que faz. Pode parecer engraçado, mas experimente passar duas horas ao lado do gelcoteador de uma fábrica que produza barcos, ou mesmo qualquer outra peça de fibra de vidro.

Na maior parte das vezes, desenvolver um conjunto de moldes para a produção de um determinado modelo não é algo simples, muito menos rápido. A maioria dos grandes estaleiros tem sua própria divisão de fabricação de moldes, onde também são editados os manuais de construção, especificando como cada modelo deve ser contruído.  No caso de pequenas fábricas, o negócio fica mesmo por conta de uma equipe de técnicos qualificados, encarregados das seções de modelagem. Subcontratar outra empresa para desenvolver moldes e protótipos ainda não é uma idéia que faça sucesso, mas existe hoje um pequeno número de empresas que já prestam esse tipo de serviço.

Antes de mais nada, o aspecto econômico da fabricação dos moldes é fundamental. Eles são geralmente construídos quando se pretende fazer uma série de peças. No caso de barcos, mais do que quatro ou cinco unidades já são suficientes para que a maioria dos construtores opte pela fabricação de um barco através de moldes.  Esse também pode ser o caso de um grupo de pessoas juntando-se para a construção amadora de um mesmo projeto. No caso dos one-off ou protótipos, gastar tempo e dinheiro com modelos não é inteligente porque a qualidade de um barco construído nesse sistema  pode ser tão boa ou mesmo muitas vezes superior aos fabricados em série.

Normalmente, as pessoas vêem os desenhos dos antiderrapantes e outros detalhes de produção seriada e acreditam que isto representa um bom acabamento. Na verdade, estes detalhes apenas tentam melhorar a velocidade de construção de um barco produzido em série. Alguns desses modelos têm de ser produzidos em escalas de 20 a 30 por semana com um conjunto de vários moldes. Neste ponto, pode-se imaginar que não se tem tempo mesmo de pensar em modificar qualquer pequeno detalhe de construção ou acabamento sem prejuízo da produtividade.

Decidindo-se finalmente pela fabricação de um conjunto de moldes, o construtor deve escolher que tipo de construção, materiais e sistemas de moldagem que melhor se adaptam à construção desse novo modelo. Outro fator importante é descobrir qual é a experiência anterior do construtor e o que ele espera do produto final que os moldes produzirão.  Não adianta desenvolver um conjunto top quality de moldes se o construtor está disposto a construir um barco utilizando materiais de baixa qualidade.

Geralmente, um conjunto de moldes não se resume apenas a casco e convés, mas também devem estar incluídos contamoldes do interior, banheiros, peças do comando, fly bridge, targa, liners dos tetos, da cozinha, os sistemas de longarinas e das bases dos motores. O custo aproximado para desenvolver um conjunto completo, com quase vinte moldes de uma lancha de 34 pés pode chegar a mais de 150 mil dólares, isso sem levar em conta alterações de projeto que são comuns e podem fazer com que os preços subam considerávelmente. Outro detalhe é que o custo total não varia linearmente com o tamanho do barco. Se você pretende saber, por alto, quanto custará um molde, a conta mais rápida e também aproximada é calcular o valor do molde sendo de seis a oito vezes o valor final da peça acabada. Note que isto é apenas uma aproximação, já que o custo de um molde inclui também projeto, engenharia, detalhamento, design, modelagem, plug e, finalmente, o molde. Há um longo caminhao a ser percorrido. Se custo indiretos forem incluídos nesta conta, o valor dos moldes pode chegar facilmente a dez vezes do valor da peça. Somente uma boa planilha de custos, que inclua todo o processo produtivo dos moldes pode determinar o preço e o tempo gasto para se chegar ao produto final.

A fibra de carbono representa uma evolução para a construção de material compostos assim como o desenvolvimento da fibra de vidro pela Owens Corning representou uma revolução para o início da fabricação das primeiras fibras de vidro. Isso porque ele é mais leve, mais forte e mais durável que qualquer outro material disponível no mercado atualmente.

A fibra de carbono foi desenvolvida no início da década de 60 por um consórcio de cientistas americanos, ingleses e japoneses. No entanto, foi patenteada no formato atual somente por volta de 1970, quando foi utilizada para fabricação de foguetes na indústria aeroespacial pela sua grande resistência e por suportar as altas temperaturas de reentrada na atmosfera terrestre. Sua primeira aparição na indústria náutica foi em 1979, para a fabricação de barcos a vela de regata e seu preço era superior a 200 dólares o quilo na época. Nas décadas seguintes começou a ser utilizada na fabricação de aviões comerciais como o Boeing 757, 767 e o Boeing 777, década de 90. Hoje, o Boeing 787 e os Airbus 350 e 380 são fabricados utilizando toneladas de fibras de carbono e seu preço está na faixa de 20 dólares por quilo.

As fibras de carbono são produzidas e comercializadas com diversos tipos de resistência, com espessura 10 vezes mais fina que um fio de cabelo e agrupadas em conjuntos de 3 mil a 50 mil filamentos. O preço de cada configuração, é claro, difere bastante das formas mais acessíveis encontradas na internet.

Em uma visão simplificada, as fibras de carbono são produzidas a partir de uma série de cristais alinhados e utilizada na fabricação de tecidos para a construção de carros elétricos, geradores eólicos, aeronaves, barcos e bens de consumo em geral. Estas características permitem que se fabrique um laminado com a metade do peso e cinco vezes mais resistente que um outro construído em alumínio ou fibra de vidro.

Devido a própria evolução dos materiais e métodos de construção, as fibras de carbono são a evolução natural para a substituição das fibras de vidro nas próximas décadas. Hoje muitos equipamentos são produzidos a partir deste produto, que cada vez ganha mais adeptos. Mesmo com um custo inicial maior, as características das fibras de carbono têm cada vez mais espaço em produtos presentes no cotidiano.

Apesar de muita gente já ter visto e escutado sobre fibras de carbono, poucos sabem como elas são fabricadas. Embora as fibras de carbono tenham a cor preta, existem vários tipos similares, mas não idênticos. A qualidade das fibras de carbono depende da quantidade e alinhamento dos cristais de carbono, podendo ser incrivelmente mais forte que o aço com apenas uma pequena fração do peso e apresentar preços que diferem em até 500%.

A fibra de carbono para aplicação em materiais compostos de alta performance é produzida a partir da transformação de uma molécula de acrílico, pela ação de calor em uma atmosfera sem oxigênio, em um composto de cristais de carbono. O processo começa combinando um monômero de acrilonitrila (PAN) com alguns ácidos para criar um sub polímero da família das fibras de Rayon. Esta mistura inicialmente em forma sólida é dissolvida em agentes orgânicos para formar uma pasta viscosa da cor branca (ao contrário da cor final preta das fibras). Esta gelatina então é então imersa em um liquido coagulante e centrifugada para promover a secagem e o estiramento das fibras e em seguida enroladas em bobinas.

Em seguida, estas fibras esbranquiçadas passam por vários fornos com temperatura acima de 300°C, para serem oxidadas, e depois novamente por outros fornos para serem carbonizadas a uma temperatura superior a 900°C.  Neste estágio as fibras já possuem mais de 90% de cristais de carbono e dependendo do tipo de cozimento elas podem chegar a ter 99% de carbono em sua molécula. As fibras então sofrem um banho para remover a contaminação da carbonização e são tratadas com uma cobertura superficial para que elas possam aderir na matriz de resina durante o processo de laminação.

As colmeias, conhecidas como honeycombs, foram desenvolvidas principalmente para o uso na indústria aeronáutica e aeroespacial, embora exista hoje uma linha desses produtos destinados à construção de barcos. Os honeycombs podem ser construídos de papel impregnados com resina, fibra de vidro, carbono, fibras aramidas, polietileno e alumínio.

Embora o conceito do uso de uma estrutura em forma de colmeia como material sandwich este tipo de material não se presta ao uso no processo de infusão pois todo o interior da célula seria impregnado ou preenchido com resina o que elevaria imensamente o peso da estrutura final.

Materiais de núcleos tipo colmeia possuem uma maior capacidade de compressão e cisalhamento do que qualquer outro com densidade equivalente. Esta é a razão de seu uso em aplicações onde baixo peso e rigidez são importantes.

As células dos honeycombs podem ter vários tipos de configuração, mas as mais usuais são as células hexagonais, triangulares e quadradas. Todas elas possuem boas propriedades mecânicas com baixas densidades, resistência ao impacto e à fadiga. Além disso, as de alumínio e fibras aramidas do tipo Nomex são resistentes ao fogo e possuem temperatura máxima de operação perto de 150°C. As densidades mais usuais das colméias do tipo Nomex são 32, 48, 64 e 96 kg/m³ com células hexagonais que podem ter as seguintes dimensões: 1/8, 1/16 e ¼ de polegadas. 

A matéria-prima básica de colmeis do tipo Nomex é um papel produzido a partir de fibras aramidas e recoberto com uma resina fenólica de alta resistência à temperatura. Há vários materiais que compartilham propriedades estruturais desse tipo, mas as de fibra aramida do tipo Nomex são as que possuem o melhor desempenho.

Uma das variações deste material, que tem tido uma boa aceitação em estruturas de alta performance, são as colméias fabricadas a partir de uma fibra para-aramida ou equivalente, impregnadas com resina fenólica. Este tipo de honeycomb é superior à do tipo Nomex e pode ser encontrado nas densidades 32, 40,48, 72 e 96 kg/m³, e suas propriedades mecânicas são aproximadamente 25% maiores que as do Nomex.

As propriedades mecânicas de todos os materiais do tipo honeycomb são listadas nas direções “L” (longitudinal) e “W” (transversal) e dependendo do tipo de construção e formato de célula, elas podem variar em até 100%. Durante a construção deve ser observada a colocação correta da direção da placa de honeycomb de modo que os requisitos de resistência em ambas as direções sejam atendidos.