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CAPACITAÇÃO PROFISSIONAL
Seminário Internacional
COLOMBIA
“O Processo RTM Light”
25 de Abril de 2013
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Apresentação
Paulo Camatta
Gerente Executivo
Luiz BoloniCoordenador Técnico
Lucas Rodrigues Camatta
Assistente Técnico
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Recomendações
Nas dependências do CETECOM e IPT:
• Obrigatório uso do crachá;
• Não fumar nas áreas internas (laboratório, salas e sanitários);
Nas aulas teóricas e práticas:• Celulares desligados ou modo silencioso p/ atendimento externo;
No laboratório:
• Identifique as rotas de fuga;
• Mantenha-se “agrupado” durante as demonstrações; • Evite contato físico com materiais desconhecidos;
• Nas aulas práticas é obrigatório uso de EPI’s
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Vídeo Institucional
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Programação
• O Processo RTM • O Processo RTM Light • Propriedades e Custos • Matéria Prima • Equipamentos • Detalhes do processo • Concepção das peças • Conceito moldes
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O PROCESSO RTM
Injeção de Resina em Molde Fechado
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O PROCESSO RTM
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O PROCESSO RTM
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O PROCESSO RTM
O RTM – Resin Transfer Moulding
– Utilizado a nível industrial a partir dos anos 60
Principais objetivos há época:
– Acabamento integral (duas faces)
– Maior volume de produção x moldes abertos
– Replicabilidade do processo
– Redução da Mão de Obra Direta
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O PROCESSO RTM
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O PROCESSO RTM
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RTM
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RTM
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RTM
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O PROCESSO RTMHoje
O processo RTM oferece vantagens na obtenção de
peças, como:
– Peças com as duas fases lisas
– Escala de produção – Peças com dimensões diferentes e formas variadas
podem ser obtidas simultaneamente com a mesma
maquina de injeção
– Controle de processo – Redução de perdas
– Redução de emissão de estireno
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O PROCESSO RTM
As principais limitações:
– Pressão de trabalho (média de 5 bar ou 5 atm)
– Amortização dos custos de ferramental (Moldes) – Manuseio das ferramentas
– Investimento
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RTM
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RTM
Vídeo
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O PROCESSO RTM LIGHT
Injeção de Resina em Molde Fechado a baixa pressão
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O PROCESSO
O processo RTM LIGHT para a fabricação de materiaiscompósitos tem sido descrito como um processo alternativodevido seu menor investimento inicial e mais fácilimplementação que o RTM tradicional.
O RTM Light é um processo em molde fechado com injeção abaixa pressão (até 1 bar), assistida a vácuo, usado parafabricação de produtos de compósitos poliméricos termofixos.
Vídeo
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Vantagens
Referente a moldes abertos:
– Excelente acabamento
– Maior controle do processo
– Menor Mão de obra
– Menor desperdício de materiais
– Menor emissão de VOCs.
Referente ao RTM convencional:
– Menor custo do Molde– Fácil implementação
– Menor investimento Vídeo
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RTM LIGHTDefinição
A tecnologia do RTM Light consiste em injetar a resina líquida,utilizando a pressão hidrostática transmitida por uma ouduas bombas volumétricas assistida por vácuo em ummolde fechado com os reforços posicionados em seuinterior.
A pressão de injeção é compreendida entre 0,5 a 1 bar
Este processo atende volumes de produção de pequenas para
médias séries, que vão de 1.000 a 20.000 peças ao ano.
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ESQUEMA DO PROCESSO DE RTMLIGHT
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O PROCESSO
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RTM LIGHTProdutividade
Em relação aos processos de moldes abertos o RTM
LIGHT proverá um aumento de 300 % a 400 %,na produtividade com melhoria significativa dodesperdício de material, baixa emissão deestireno e mais baixa rotatividade de emprego
dos operadores.
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RTM LIGHTMoldes
Os moldes são muitos simples, devido à baixapressão de trabalho e podem ser construídospelos mesmos processos de fabricação dosmoldes abertos usados tanto para laminaçãomanual (hand lay up) ou por projeção (spray up).
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DETALHESFERRAMENTAL DE RTM LIGHT
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Propriedades e
custos
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COMPARATIVO DE PROPRIEDADES
PROPRIEDADES NORMA UNID.
REQUISITOS
CLIENTES
RTM ALTA
PRESSÃO RTM LIGHT
REGI O 01
Resistência à Tração ASTM D 638 MPa mín. 40 59,84 62,22
Módulo de Flexão ASTM D 790 MPa mín. 6000 7198 7213
Espessura ------ mm mín. 3,0 3,51 3,22
REGIÃO 02
Resistência à Tração ASTM D 638 MPa mín. 50 75,78 75,4
Módulo de Flexão ASTM D 790 MPa mín. 7000 8901 9091
Espessura ------ mm mín. 3,0 3,68 3,75
REGIÃO 03Resistência à Tração ASTM D 638 MPa mín. 80 99,71 108,2
Módulo de Flexão ASTM D 790 MPa mín. 8000 8874 8383
Espessura ------ mm mín. 4,0 4,47 4,51
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Estimativa de custos
Matéria Prima
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Custo da Mão de Obra DiretaEtapas do processo
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Custo Total
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Detalhes do Processo
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Desmoldar Desconectar o vácuo
(fechamento e cavidade)
Abrir o molde
Retirar a peça
Preparar o molde:Limpeza
Aplicar desmoldante
Aplicar Gel CoatBarreira química
Classe A
Aguardar cura
Montar reforçosMantas, Tecidos
Núcleos e Insertos
Aplicar vácuo nacavidade
Ajustar a depressão
Entre -0,2 a -0,6 bar
Fechar o moldeDepressão de -0,9 bar
Teste da vedaçãovácuo
Injetar a resinaPreencher a cavidade
Vedar ponto deinjeção
PolimerizaçãoEspaço de tempo
necessário a cura
O PROCESSO RTM LIGHT“Sistema carrossel”
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1- Limpeza do molde
O PROCESSORTM Light
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2- Tratamento com desmoldante
O PROCESSORTM Light
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3- Aplicação do gel coat
O PROCESSORTM Light
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Gel coat
A flange técnica (aba defechamento a vácuo) deve serprotegida durante a aplicação dogel coat e da barreira química.
Mascaramento do molde
Cura do Gel coatAplicação do Gel coat
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4- Montagem dos reforços
O PROCESSORTM Light
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Corte e colocação do reforço
Modelo Colocação
Costura para cima Facilidade na área de injeção
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Colocação do reforço
Evitar de friccionar o reforço no Gel coat
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5- Fechamento do molde
O PROCESSORTM Light
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Fechamento do molde
O vácuo nacavidade éaplicado
durante ainjeção
Checar a vedação da flange
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6- Teste do sistema
O PROCESSORTM Light
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7- Injeção da resina assistida a vácuo.
O PROCESSORTM Light
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EXEMPLO DO FLUXO DE RESINACOM 1 PONTO DE VÁCUO
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EXEMPLO DO FLUXO DE RESINACOM 1 PONTO DE INJEÇÃO
Ponto de Injeção Localização do Ponto de Vácuo
Fluxo da Resina
Reforço
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EXEMPLO DO FLUXO DE RESINACOM 2 PONTOS DE VÁCUO
Gentilmente cedido pela AG Brasil
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Ponto de Injeção Localização do Ponto de Vácuo
Fluxo da Resina
Reforço
EXEMPLO DO FLUXO DE RESINACOM 2 PONTOS DE INJEÇÃO
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8- Término da injeção
O PROCESSORTM Light
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Pote de Vácuo após a Injeção
Final da Injeção Após 1 minuto
Depois de 2,5 minutos Após a cura
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9- Polimerização
O PROCESSORTM Light
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Polimerização
• O Tempo de Gel da resina deve ser mais longo que o tempo deenchimento (até duas vezes o tempo de injeção)• Não fazer a desmoldagem logo após o pico exotérmico• Quanto maior a cura, melhor será a desmoldagem, o aspecto
cosmético e a estabilidade dimensional
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1- Desconectar o sistema de vácuo
O PROCESSORTM Light
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10- Remover a contra capa
O PROCESSORTM Light
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11- Desmoldar a peça
O PROCESSORTM Light
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Desmoldagem
Desmoldagem
Limpeza
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Molde fechado
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Desmoldagem
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CONCEPÇÃO DAS PEÇAS
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CONCEPÇÃO DAS PEÇAS
A natureza e a forma da peça a ser realizadadeverão ser estudadas profundamente antes deiniciar a fabricação.
O que deve ser avaliado durante a concepção dapeça a ser fabricada em material compósitousando o processo de RTM Light?
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CONCEPÇÃO DAS PEÇAS
Espessura mínima admissível é de 2 mm parauma área inferior a 1,0 m2 e acima de 2,5 mmpara áreas superiores à indicada.
Dimensões máximas das peças possíveis paramanuseio dos moldes e também domínio doprocesso (Experiência).
CO C ÇÃO S Ç S
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CONCEPÇÃO DAS PEÇAS
CONCEPÇÃO DAS PEÇAS
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CONCEPÇÃO DAS PEÇAS
Reforços: as características mecânicas dos materiaiscompósitos estão diretamente ligadas ao tipo e aporcentagem do reforço utilizado e, correspondem de 23%a 60%, em massa, na formulação.
Aspecto da superfície: as faces das peças moldadas obtidassão lisas e reproduzem as superfícies do molde econtramolde. Entretanto o aspecto pode ser influenciadopelo tipo de reforço e quantidade utilizada(rugosidade). Em
certos casos, para melhoria da aparência superficialimplicará na utilização de um véu de superfície no sistemade reforço ou aplicação de uma camada de gel coat ebarreira química sobre o molde.
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Geometria: como todos os processos ditos “viaúmida”, devem-se evitar os ângulos vivos osquais devem ser substituídos por um raio de
concordância que medido pelo lado interno, deveter no mínimo 3mm.
Tal fato é para evitar acumulo de resina pura numa
espessura significativa. Se o ângulo for mais oumenos vivo provocará fragilização e fissurasdurante a polimerização da resina.
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• Ângulos de Saída são importantes para desmoldar as peças
• Quanto maior a profundidade da peça, maior deverá ser o ângulo de
saída
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• Espessura constante facilita a impregnação do reforço
• A variação de espessura pode ser de 2 a 7 mm (monolítica)
• É necessário fazer uma alteração progressiva quando houvervariação de espessura. (declive máximo de 30 )
de 15 a 30
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Insertos: devem ser empregados na condição derespeitar as regras básicas de espessura e raiosde concordância e compatíveis ou inertes em
relação a resina (adesão com a matriz utilizada).
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Furos e Aberturas: não é possível moldar furos ouaberturas de pequenas dimensões.No plano perpendicular ao sentido do fechamento
do molde, pode-se marcar os locais ou o local decentragem se o furo for obtido através defuradeira.As aberturas de grandes dimensões podem ser
obtidas ou facilitadas deixando-se, por exemplo,uma pequena aba de remoção perimetral.
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O Processo RTM Light
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O Processo RTM Light
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MOLDES
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MOLDES
Da qualidade de fabricação do molde depende diretamente aqualidade da peça.
De uma maneira geral o molde para o processo RTM LIGHTpossuem 6 (seis) pontos importantes para o sucesso doprocesso:
MOLDES
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MOLDES
1- A Cavidade é a parte que representa a forma final e devepossuir todas as exigências do projeto da peça como:
– qualidade de superfície– forma– dimensões– espessura
MOLDES
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MOLDES
- Espessura da peça = espaço da Cavidade
MOLDES
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MOLDES
2- Ponto de injeção e canal de Escoamento que é formado no
perímetro da peça entre o selo interno da flange e o reforço.
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MOLDES
3- Sistema de guias que deve posicionar de forma precisa ocontra-molde em relação ao molde.
Sistemas de guia
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Sistemas de guia
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4 - Pote ou Vaso de Vácuo: Utilizado para que o excesso de
resina não adentre na mangueira de sucção e bomba de vácuo.
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MOLDES
5 - Abas ou Flanges do molde: fechamento do molde com o
contra-molde através do vácuo.
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MOLDES
6 – Câmara de vácuo ou de fechamento do molde: fixar o molde
com o contra-molde através do uso de vácuo.
MOLDES
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Largura da Flange x Força de fechamento
MOLDES
MOLDES
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Largura da Flange x Força de fechamento
Carga por Metro Linear = 1350kg
MOLDES
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O PROCESSOi h
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RTM Light
EQUIPAMENTOS
Equipamento para RTM Light
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qu pa e o pa a g
• O processo de RTM Light não necessita de investimentossubstanciais ou de moldes muito estruturados:
–Máquina de Injeção (simples e robusta)
–Bomba de Vácuo (para fechamento do molde e
impregnação da resina)
–Molde (Leve, pode ser de compósito e feito em casa)
–Acessórios Especiais (selantes, pote de vácuo, conexões)
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O PROCESSORTM Li ht
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RTM Light
Matéria Prima
MATÉRIA PRIMA
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• Reforços: a escolha do tipo de reforço para oprocesso deve ser feita levando-se em conta suaadaptação ao processo de moldagem por RTM
Light, forma, propriedades mecânicas e o aspectode superfície da peça a ser moldada.
MATÉRIA PRIMA
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MATÉRIA PRIMA
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MM xx / xx / xx
Fibra picada (gr/m²)
Núcleo sintético (gr/m²)
Fibra picada (gr/m²)
MATÉRIA PRIMA
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2 mm 2,5 mm 3 mm 3,5 mm 4 mm 5 - 6 mm
MM 200/200/200
MM 300/200/300
MM 350/200/350
MM 350/250/350
MM 450/200/450
MM 450/250/450
MM 600/200/600
MM 600/250/600
MATÉRIA PRIMA
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Resinas: a maior parte dos tipos de resina líquidapodem ser processadas por injeção desde queapresentem características necessárias para o
processo por injeção:
Não ser tixotrópica• Boa fluidez
• Baixa viscosidade a temperatura ambienteCiclo de cura rápido
• Reatividade média a alta
MATÉRIA PRIMA
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Cargas: podem ser empregadas em combinaçõescom as resinas para o processo RTM Light, namesma proporção em que a viscosidade e a
mistura permitem a injeção e a impregnaçãocorreta das fibras de vidro.
Exemplo: Carbonato de Cálcio
IMPORTANTE: A resina deve ser específica paraeste uso.
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Materiais Compósitos
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Materiais Compósitos
“O céu não é mais o limite!”
www.almaco.org.br
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Finalizando
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A equipe ALMACO E CETECOM agradecem a participação de todos.
Muito Obrigado!