Historia das Construções Sandwich

Historicamente o conceito de estruturas sandwich foi formulado em 1820 por dois franceses, mas somente 110 anos depois foi posto em prática em pequenos aviões que utilizavam faces de asbestos e papelão prensado como material sandwich. Durante a Segunda Guerra Mundial, o avião britânico Mosquito, foi provavelmente o primeiro projeto a usar comercialmente, e em série, o conceito de estruturas sandwich. Boa parte não estrutural do avião era fabricada em chapas sandwich de laminados de madeira compensada fina e balsa, contudo a decisão de escolher este tipo de estrutura e estes materiais foi devido à falta de outras opções e pela escassez de materiais durante a guerra.

Como ilustração, o nome deste tipo de estrutura é devido a um inglês John Montagu, o IV Conde de Sandwich e primeiro Lorde da Marinha inglesa em 1762. Durante a revolução americana, ele passava a maior parte do tempo sobre sua mesa e intercalava pequenas refeições entre as reuniões de estratégia. Este lanche era constituído de uma fatia de carne entre duas faces de pão, e a partir daí tanto o tipo de comida como o de estrutura ganharam o seu nome.

Bem, de qualquer maneira o conceito e os materiais somente foram colocados em prática comercialmente a partir de 1940 com o intuito de reduzir peso em embarcações militares. E somente em 1950, com o aparecimento de resinas e fibras sintéticas, entraram no mercado a madeira balsa e as primeiras espumas de PVC.

Os princípios da construção tipo sandwich foram desenvolvidos a partir da teoria de vigas em forma de “I”. Naquela época, descobriu-se que uma viga podia ficar mais rígida e mais leve com a eliminação de algum material supérfluo, deixando dois flanges horizontais separados por uma alma vertical que os mantinha ligados rigidamente. Essa descoberta foi a causa da queda de uma barreira no desenvolvimento de vários tipos de estrutura e muitas aplicações da engenharia moderna são baseadas nesse princípio. A construção sandwich em um laminado oferece as mesmas vantagens que uma viga “I” em uma estrutura metálica, mas em vez de uma alma e dois flanges, a construção em sandwich faz uso de um material de núcleo de baixa densidade, que é faceado em ambos os lados por laminados sólidos de fibra.

Foi em meados de 1960 com grande parte da teoria escrita e publicada que a tecnologia começou a ser utilizada em escala industrial. A primeira estrutura naval de grande porte somente foi fabricada nos meados da década de 1970, com a construção de uma série de corvetas pela marinha da Suécia. Apesar das diversas vantagens que os laminados de fibra exibem sobre outros materiais, a resistência à flexão não é um dos pontos mais fortes dos plásticos reforçados devido ao baixo módulo de elasticidade.

Comentários (8)

    • Barracuda Composites disse:

      Victor, atualmente a espuma mais utilizada na fabricação de embarcações é a espuma de PVC. O PVC por possuir as células fechadas impede a infiltração de água no laminado como era muito comum antigamente nos barcos construídos com PU. Outro detalhe é que o PVC tem uma grande variedade de densidades, podendo ser utilizado em todas ás áreas desde longarinas e anteparas até fundos, costados, decks e espelhos de popa.

    • Barracuda Composites disse:

      Maria,
      O principal motivo de se utilizar construções do tipo sanduíche é o aumento da espessura do laminado para aumentar a rigidez geral do painel. Com a adição de um material de núcleo leve, é possível aumentar muito a rigidez sem causar um aumento grande no peso.

  • Francisco disse:

    cascos feitos de compensado naval só são laminados em sua parte exterior certo ? Um laminado sandwich nesse caso aumentaria muito o peso?

    • Barracuda Composites disse:

      Francisco,
      na verdade, os cascos fabricados em laminação sandwich ficam bem mais leves. Como a densidade dos materiais de núcleo como as espumas de PVC são muito menores do que a do compensado naval, que é cerca de 750 kg/m³, o peso do laminado em geral fica consideravelmente menor.

    • Barracuda Composites disse:

      Jessica,
      Atualmente o material de núcleo mais utilizado na indústria náutica é a espuma de PVC. No geral o PVC tem um “custo/benefício” melhor do que outros tipos de espuma como o PET e também com honeycombs de polipropileno.

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