Laminação por Vacuum Bag

Apesar de o método de laminação manual ser capaz de entregar laminados com boa resistência, durabilidade e aparência cosmética, o uso de vaccum bag é capaz de fabricar uma estrutura mais leve e mais forte. A ideia é usar a pressão atmosférica para compactar o laminado durante o processo de cura.

É possível realizar a laminação de peças sólidas ou utilizar esse método para colagem de materiais sandwich. O processo consiste em posicionar os reforços e impregnar manualmente o laminado com resina antes de revesti-lo em uma bolsa plástica, que é conectada a uma bomba de vácuo usada para remover o ar existente dentro da cavidade do molde. Para esse processo pressões entre 0,4 e 0,6 atm são suficientes.

Esquema de laminação a vácuo

Entre o laminado e a bolsa de vácuo há alguns outros materiais descartáveis essenciais para o sucesso do processo. A começar pelo tecido de poliamida, chamado de peel ply, posicionado em contato direto com o laminado e que possui a função de desmoldante e facilita a retirada dos demais materiais descartáveis após o processo de cura. Acima do peel ply deve ser colocado um filme perfurado, usado para deixar passar ou bloquear a passagem de resina, já que normalmente se utiliza umva quantidade de 3% a 5% maior de resina do que o projetado para facilitar a impregnação inicial e que deve ser retirada durante a aplicação de vácuo.

Em sequência, é posicionado um material absorvente, chamado breather, que tem a finalidade de absorver a resina que que o filme perfurado deixou passar e homogeneizar a distribuição de vácuo. Finalmente a bolsa de vácuo fecha o envelope e deve ser fixa no molde com a tacky tape, uma fita emborrachada dupla face que tem cerca de 12 mm de largura.

Todos os materiais descartáveis devem ter resistência a temperatura e aos solventes emitidos pelas resinas durante o processo de cura exotérmica. Para resinas que curam a temperatura ambiente, os materiais devem ser especificados para uma operação mínima de 80°C.

Como a impregnação dos reforços deve ser feita de forma manual, dependendo das dimensões do laminado esse processo toma bastante tempo. Por esse motivo é preciso utilizar uma resina com gel time alto, normalmente epoxy, o que aumenta o custo do processo.

Apesar do custo dos materiais descartáveis, da bomba de vácuo e da resina, o processo é capaz de entregar um teor de fibra de cerca de 50%, maior que os 40% da laminação manual e da faixa de 20 a 30% obtida pelo spray-up. Por esse motivo a estrutura fica mais leve e tem aumentos consideráveis nas propriedades mecânicas. Além, é claro, de que o uso de vácuo para compactação das fibras também diminui a quantidade de vazios e melhora a qualidade do laminado.

Comentários (10)

  • Larissa disse:

    Quão significativo é o aumento de custo do processo de vacuum bag em relação ao processo de laminação manual?

    • Barracuda Composites disse:

      Olá, Larissa

      O custo direto dos materiais de laminação manual fica em torno de U$3,00/kg, enquanto o de vacuum bag fica aproximadamente R$12,00/kg. No entanto, muitas vezes essa diferença diminui bastante no custo indireto quando se leva em conta também o preço da mão-de-obra, a diminuição das superposições e perdas no corte dos reforços. Além disso, é necessário utilizar menos fibras e resina para alcançar as propriedades mecânicas desejadas quando se faz uso de vácuo.

  • Wagner José disse:

    Primeiramente, parabéns pela matéria !! Adorei !!
    É possível conseguir qualidade superior ao processo manual de laminação quando se utiliza o kit bolsa de vácuo + bomba ou aspirador de pó? Outra pergunta é a respeito do processo de cura. Para melhorar a qualidade do produto utiliza forno próprios para compósitos com bomba de vácuo embutida. O que aconteceria se ao invés de utilizar esse tipo de forno, utilizar o de cozinha ou exposição ao sol?

    Obrigado.

    • Barracuda Composites disse:

      Oi Wagner,

      O uso de vácuo produz sim laminados de melhor qualidade, porque permite alcançar um maior teor de fibra. Porém, é importante utilizar o equipamento correto. Um aspirador de pó não conseguira alcançar o nível de pressão de 0,6 atm necessário para laminação por vacum bagging, muito menor próximo de 1 atm para realizar o processo de infusão a vácuo. É importante utilizar uma bomba adequada para o processo para conseguir bons resultados.

      A mesma coisa para o processo de pós-cura, que sem dúvida nenhuma melhora as propriedades mecânicas da matriz polimérica. A pós-cura é realizada elevando a temperatura do laminado até a temperatura de transição vítrea (Tg) da resina para que seja possível aumentar o grau de interligação da matriz.

      É muito difícil alcançar essa temperatura por meio da exposição solar e não se deve utilizar um forno de cozinha porque durante o processo de cura, a resina emite compostos orgânicos voláteis (VOCs) que são prejudiciais à saúde e não podem contaminar o forno de cozinha, além de não conseguir controlar a temperatura com precisão o suficiente.

  • Nilton de Siqueira Cardoso disse:

    Sou cliente da barracuda e utilizo a resina ar260 e o tecido unidirecional, no sistema de bag vacuum. Utilizo bomba de vácuo de 5cfm duplo estágio. Faço a laminação manual na proporção 1 g de tecido = 1 g resina. A impregnação fica muito boa, porém no resultado final, fica parecendo que o vácuo retirou muita resina, pois os fios do tecido ficam muito visíveis. Poderia me dar uma dica do que estou fazendo errado? Grato

    • Barracuda Composites disse:

      Olá, Nilton

      A melhor ferramenta para controlar a quantidade de resina que sai do laminado é o filme perfurado que você utiliza. Quanto menor o diâmetro das perfurações, ou quanto menor a área aberta do filme, menor a quantidade de resina que o consumível permite que saia do laminado. A quantidade de vácuo também pode ser uma questão. O ideal para vacum bagging é que fique em um nível de 0,6 atm.
      No entanto, observe se esse é mesmo o seu problema. É comum que as fibras ou o núcleo fiquem aparentes, já que a resina é translúcida (apesar de ter uma coloração âmbar). Você tirar mais ou menos resina não vai mudar a aparência do laminado e um laminado com mais resina vai apenas criar uma peça mais pesada. O importante é que tenha resina o suficiente para que a impregnação esteja completa, porque áreas secas são defeitos graves no laminado.
      Dito isso, qual o tipo de tecido que você usa? É sua ideia que a trama fique aparente e você se incomoda com a desorganização dos fios ou você poderia utilizar uma camada de gelcoat para fazer com que o laminado possa ter uma cor sólida?

  • Nilton de Siqueira Cardoso disse:

    Utilizo o tecido unidirecional VRW700. A meta é ficar mais transparente possível. Uso a resina Ar260 por ser a que melhor resistência apresentou em testes de resistência mecânica ( flexicao e tração). Qual aparelho devo usar para controlar o vácuo? Acho que está em demasia. Então devo reduzir a área coberta pelo filme perfurado, seria uma alternativa? Muito obrigado

  • Letícia disse:

    é possível adaptar esse processo para moldes inteiriços de banheiras? Será que valeria a pena o ganho na qualidade?

    • Barracuda Composites disse:

      Oi Letícia,

      É possível sim, mas normalmente banheiras utilizam o processo de spray-up que entrega mais produtividade e resistência estrutural suficiente para os requisitos desse tipo de processo. Seria necessário realizar uma avaliação de custo para verificar se valeria a pena realizar a substituição do processo, até porque seria necessário uma grande quantidade de camadas de tecido para obter a espessura necessária para suportar a flexão causada pela pressão hidrostática da água e das cargas pontuais que esse tipo de produto precisa suportar.

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