Infusão a Vácuo

O processo de infusão a vácuo, certamente não é um processo novo, mas é um dos que apresenta melhor custo benefício para a produção seriada de embarcações. Suas raízes estão ligadas ao trabalho de pesquisa do francês Henry Darcy que, em seu último trabalho intitulado “Les Fontaines Publiques de la Ville de Dijon”, realizou um experimento que descreveu a equação que rege o fluxo de um fluido atravessando um meio poroso.

A primeira patente desse processo foi registrada em 1940 e ficou conhecida como Método Marco e desde então houve tremenda evolução e o método ganhou diversas variações, ficando conhecido por diversas alcunhas, como VARTM, SCRIMP, VIP, LRI, entre muitas outras abreviações que também indicam particularidades em cada um desses processos. A sequência de laminação requer apenas o peel ply e a bolsa de vácuo, dispensando o uso do filme perfurado e o breather, necessários para o processo de vacuum bag.

Em todas as suas formas, o processo de infusão preserva o princípio de utilizar vácuo para puxar a resina líquida através do reforço seco. Isso confere diversas vantagens para a fabricação de peças seriadas, a começar pela produtividade de poder trabalhar com os reforços secos. Não precisar manusear resina em forma líquida também possibilita maior limpeza durante a laminação e diminui o desperdício. Uma grande vantagem da infusão a vácuo também é o controle que se tem sobre o processo, que é regido pela equação de Darcy:

O tempo t de infusão de um painel laminado depende da porosidade φ e permeabilidade K do meio a ser preenchido pela resina de viscosidade μ sob um gradiente de pressão ΔP.  Essa informação permite realizar um controle e um planejamento da produção que nem a laminação manual nem por vacuum bag são capazes de proporcionar. A utilização de um gradiente de pressão perto de 1 atm responsável por distribuir a resina pelo laminado garante não só uniformidade no teor de fibras das peças, mas também um aumento nessa propriedade e uma diminuição no teor de vazios, melhorando o desempenho mecânico de uma estrutura construída com materiais compostos.

A partir de uma equação que rege o fenômeno, é possível também utilizar softwares para planejar o processo e definir qual a melhor estratégia de infusão antes mesmo de iniciar a produção de uma peça por meio de flow models.

Em suma, a infusão a vácuo é capaz de construir mais rápido, com mais resistência e menor peso do que a laminação manual. Em um primeiro momento, pode parecer um processo complexo e com muitas variáveis, mas depois de dominar o processo, o construtor amador ou profissional vai ser capaz de fabricar com muito mais eficiência. O novo livro de Jorge Nasseh, intitulado Processo de Infusão a Vácuo em Composites compartilha com leitor todos os aspectos práticos e teóricos do método, com uma linguagem e ilustrações didáticas que apenas décadas de experiência com processamento de  composites são capazes de produzir.

Comentários (8)

    • Barracuda Composites disse:

      Olá, Gabriel
      A porosidade do laminado e a viscosidade da resina normalmente são informadas no datasheet dos produtos. A pressão utilizada depende do local em que a infusão é realizada, mas ao nível do mar esse valor é de 1 atm. Para estimar a permeabilidade, o post de Teste de Permeabilidade explica o passo-a-passo detalhado para você.

  • Lucas Duarte disse:

    Eu tentei infundir uma placa laminada composta de quatro camadas de tecido biaxial e tive dificuldade para fazer a resina infundir toda a placa antes do gel time da resina. O que posso fazer para contornar esse problema?

    • Barracuda Composites disse:

      Olá, Lucas

      Quando há aplicação de pressão, os tecidos são compactados e sua permeabilidade diminui muito, dificultando a passagem da resina. Idealmente, para resolver isso você pode utilizar um núcleo de espuma PVC com corte DCI que também vai aumentar a rigidez da sua placa. O post sobre Tipos de Grooving vai te explicar um pouco melhor a lógica por trás do uso de núcleos de espuma para aumentar a permeabilidade e ajudar o fluxo de resina no processo de infusão. No entanto, se o seu painel precisar mesmo ser de laminado sólido, você pode mudar a estratégia e colocar múltiplas entradas de resina ao longo da placa para que a distância a percorrer seja menor e seja possível infundir todo o laminado com sucesso.

    • Barracuda Composites disse:

      Apesar da lógica por trás do processo de infusão ser simples, há diferentes maneiras de realizá-lo. Pode-se variar o número de entradas de resina, os locais em que elas estão posicionadas, adicionar linhas secundárias, entre outras opções. Mais detalhes sobre as opções de estratégias de infusão são descritos em detalhes no Capítulo 11 do livro Processo de Infusão a Vácuo em Composites.

  • Rafael Santos disse:

    É muito difícil adaptar a produção de um barco que normalmente é fabricado em laminação manual para a laminação por infusão?

    • Barracuda Composites disse:

      Rafael,

      Depende principalmente do molde que você estiver utilizando. Em geral, não há uma grande preocupação para que os moldes usados para laminação manual sejam estanques, mas os moldes para infusão devem aguentar pressões próximas de 1 atm sem apresentar nenhum vazamento. É preciso garantir que seu molde consiga suportar essas condições e, em geral, alguma adaptação na lista de materiais será necessária. A quantidade de resina utilizada será menor, já que a infusão tem um teor de resina médio de 35% apenas, e é interessante que a estrutura seja sandwich com núcleos de espuma PVC para ajudar na permeabilidade da resina ao longo do casco. Apesar do investimento inicial maior, ele com certeza será amortizado conforme mais barcos forem tirados do molde e a qualidade e resistência da estrutura será muito superior quando comparada ao casco produzido por laminação manual.

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