As resinas termoplásticas tendem a apresentar uma elevada viscosidade a temperaturas elevadas e são propensas a aderir à superfície dos cabos de fibra de carbono. Este facto dificulta a obtenção de uma distribuição e impregnação uniformes. Para resolver este problema, é essencial considerar a forma de melhorar a fluidez das resinas termoplásticas para garantir que podem penetrar em várias partes do material e obter gradualmente uma impregnação completa. Seguem-se algumas ideias de produção que podem ser exploradas a partir destas perspectivas.
Otimizar a formulação da resina
A seleção de uma resina termoplástica com viscosidade, tensão superficial e reatividade adequadas é crucial para conseguir uma impregnação eficaz. A resina deve possuir caraterísticas de fluxo apropriadas para se infiltrar adequadamente no feixe de fibras. Ao ajustar a formulação da resina, é possível reduzir a sua viscosidade sem comprometer o seu desempenho, melhorando assim a sua capacidade de penetração nas fibras de carbono.
Pré-tratamento de fibra de carbono
Os tratamentos de superfície, como o tratamento de plasma, o tratamento corona ou a colagem, podem alterar as propriedades da superfície das fibras de carbono, melhorando a sua adesão à resina. O agente de colagem funciona como uma ligação intermediária entre a fibra e a matriz, promovendo uma melhor humidificação da fibra pela resina. Um pré-tratamento adequado pode melhorar significativamente o efeito de impregnação.
Controlo da temperatura e da pressão
O processo de impregnação envolve normalmente a aplicação de calor e pressão para facilitar o fluxo da resina. Durante o fabrico de pré-impregnados, o controlo preciso dos parâmetros de temperatura e pressão é essencial para garantir uma penetração óptima da resina nas fibras de carbono. As temperaturas mais elevadas podem reduzir a viscosidade da resina, enquanto a pressão adequada ajuda a resina a infiltrar-se totalmente no feixe de fibras.
Transferência de resina assistida por vácuo
A introdução de assistência de vácuo durante o processo de impregnação pode remover eficazmente o ar e os voláteis do pré-impregnado, promovendo uma melhor penetração da resina nos feixes de fibras. A consolidação a vácuo assegura uma distribuição mais uniforme da resina e minimiza a formação de vazios, melhorando assim a qualidade de impregnação do pré-impregnado.
Técnicas de infusão de resina
Os processos de moldagem por transferência de resina (RTM) e de infusão de resina são tecnologias avançadas que podem ser utilizadas para garantir uma impregnação uniforme das fibras de carbono. Estes métodos permitem um fluxo de resina controlado e consistente em todo o pré-impregnado, melhorando o efeito de impregnação e a qualidade geral do produto final.
