Vários tipos de processos de moldagem por enrolamento de filamento

Com base no método operacional específico, o processo de moldagem por enrolamento de filamento pode ser dividido nos três tipos principais a seguir:

1.Enrolamento a Seco
Este método refere-se a primeiro impregnar roving contínuo de fibra de vidrio com resina, em seguida, submetê-lo a aquecimento para remover solventes, avançando a gelificação da resina do estágio inicial A para o estágio B. Posteriormente, é enrolado em bobinas para armazenamento. Durante o enrolamento real, essas fitas pré-processadas são colocadas diretamente no mandril de acordo com o padrão de projeto.

As vantagens proeminentes do enrolamento a seco incluem facilidade de controle do processo, ambiente limpo no local e condições de trabalho mais favoráveis para os operadores. Os produtos obtidos por este método geralmente têm qualidade estável, a velocidade de enrolamento pode ser significativamente aumentada (até 100-200 metros por minuto), e a mecanização e automação da produção são relativamente fáceis de alcançar.

No entanto, este método é exigente quanto aos materiais: os agentes de cura utilizados devem ser estáveis durante a secagem da fita, sem volatilização ou sublimação. Especialmente ao usar sistemas de resina que requerem cura em alta temperatura (como aqueles com anidridos ou DDS), podem ocorrer problemas como deficiência de resina no interior do produto e excesso na superfície externa. A superfície também pode exibir bolhas visíveis e parecer irregular. Além disso, todo o processo de preparação requer equipamentos especializados, resultando em um sistema relativamente complexo e custos de investimento naturalmente mais altos. Portanto, o enrolamento a seco é visto principalmente em campos com requisitos rigorosos de desempenho, como aeroespacial e indústria militar.

2.Enrolamento a Úmido
O enrolamento a úmido é mais direto - impregnar diretamente o roving contínuo de fibra de vidrio ou a fita com resina líquida e, em seguida, enrolá-lo no mandril ou revestimento interno enquanto ainda está úmido, antes da cura final. Suas vantagens são a simplicidade do equipamento, menos restrições às matérias-primas e uma gama mais ampla de opções.

As desvantagens residem no fato de que a qualidade da fita, logo após a impregnação, é difícil de inspecionar e controlar em tempo hábil. Os solventes contidos na resina podem facilmente formar bolhas durante a cura, e controlar com precisão a tensão de cada fibra durante o enrolamento é bastante desafiador. Toda a linha de enrolamento - seja o rolo impregnador, o controlador de tensão ou a guia de fios - requer manutenção e limpeza frequentes para garantir operação estável. Uma vez ocorrido um emaranhado de fibras em qualquer elo, é provável que atrapalhe todo o processo de produção, podendo até levar ao refugo do produto, causando desperdício.

3.Enrolamento Semiúmido
O processo semiúmido pode ser visto como um compromisso entre os dois métodos anteriores: adiciona uma etapa de secagem em comparação com o método úmido, mas em comparação com o método seco, o tempo de secagem é encurtado, o grau de secura do fio é reduzido e a operação de enrolamento pode ser realizada em temperatura ambiente.

Este esquema de compromisso traz muitos benefícios: remove solventes, aumenta a velocidade de produção, simplifica o equipamento e, ao mesmo tempo, melhora a qualidade do produto, reduzindo significativamente a probabilidade de defeitos como bolhas e vazios no produto acabado.

Em resumo:
A escolha de um processo de enrolamento específico geralmente depende das condições reais de produção e dos requisitos de desempenho do produto final. A Tabela 1.7 compara claramente as características respectivas desses três métodos.

Tabela 1.7 Comparação das características de diferentes processos de enrolamento de filamento