domingo, 24 de janeiro de 2010

Matéria prima


O resultado final, tanto de uma peça quanto de um reparo realizado em materiais compostos está intimamente relacionado ao processo usado e as matérias primas empregadas. Quanto ao quesito matérias primas, a Mühle Composites busca os materiais de maior qualidade ao alcance. Os tecidos de aramida e fibras de carbono são procedendes da Fibertex, de Louveira-SP, certificada segundo norma ISO 9001:2000. Fitas unidirecionais de carbono procedem da Texiglass de Vinhedo-SP, firma também certificada segundo a ISO 9001:2000. Os sistemas de resina usados são basicamente de dois fabricantes, Tubolit e Hutsman.
O sistema da Tubolit possui temperatura de transição vítrea de 90 graus celsius, chegando a um alongamento de até 10% antes da ruptura se devidamente pós-curado. O sistema de resina Huntsman trata-se de um sistema de altíssimas propriedades mecânicas, certificado pelo Ministério da Aeronáutica da Alemanha para uso na construção de planadores. Empregado pela Empresa Aeromot, de Porto Alegre, na fabricação do Motoplanador Ximango.

sábado, 23 de janeiro de 2010

Reparo seat stay quadro Orbea





Quadro Orbea speed pertencente a equipe de ciclismo do Avaí F.C.-Florianópolis. Teve o seat stay esquerdo quebrado devido a atropelamento durante o Jasc 2009 realizado na cidade de Chapecó.

quinta-feira, 14 de janeiro de 2010

Processo de fabricação quadro Trek Madone

Vídeo bem interessante mostrando o processo de fabricação de um quadro road, em fibra de carbono e matriz epóxi. Observem que o quadro é feito em várias partes e depois unido com adesivo epóxi. Em realidade este é o processo da grande maioria das marcas tradicionais. O interessante é observar que em muitos sites dessas empresas, elas propagandeiam que seus quadros são "monocoque", como se isso fosse algo novo em relação aos quadros de aço, alumínio e titânio. A definição de monocoque diz respeito a que parte da estrutura resiste as cargas aplicadas. Quadros de bicicleta não possuem e nunca possuiram uma estrutura interna para resistir as cargas. Olhando por este lado, eles sempre foram monocoques, uma vez que a palavra significa que as cargas são suportadas pelas partes externas de uma determinada estrutura.
No entanto, na maioria das vezes a palavra passa a impressão de que a peça final é o resultado de um único processo de fabricação, de que ela é feita de uma peça única, sem emendas. Pode-se observar pelo vídeo que este não é o caso.

quarta-feira, 13 de janeiro de 2010

Reparo quadro Trek

Quadro com chain stays quebrados. O reparo contemplou a diminuição da cava da roda para diminuir a tensão no chain stay direito, o mais solicitado. Sendo necessário a implementação de passagem para o cabo do câmbio dianteiro.



Reparo de aro de fibra de carbono

Além da fabricação de componentes, a reparação também faz parte do "menu" da Mühle Composites.

Aro em fibra de carbono quase completamente seccionado.


Após reparo estrutural, colagem dos adesivos retirados e envernizamento.

Selim Carbono/aramida

Em novembro passado concluí a construção do segundo protótipo de um selim para MTB. Confeccionado com tecido bidirecional de aramida e fitas unidirecionais de carbono, pelo processo de laminação manual com aplicação de bolsa de vácuo. Por tratar-se de um protótipo os aspectos relativos a cosmética foram relegados. A intenção principal deste protótipo era a de refinar o processo de fabricação e garantir resistência suficiente as futuras solicitações mecânicas.

Agregou-se ao processo a pós-cura, o que garante o desempenho máximo ao laminado, uma vez que mesmo sendo o sistema epóxi utilizado de cura a temperatura ambiente, quando é negligenciada a pós-cura, a resina fica muito aquém de suas propriedades máximas.


Massa de 126 gramas. Trilhos de titânio.

Construção Single-Skiff

Inverno de 2009. Inicia-se a construção de um barco Single-Skiff utilizando-se técnicas mais refinadas de construção em material composto. Desde a fabricação do molde em 2005, um total de 6 barcos foram confeccionados pelo clube de remo, no entanto devido as técnicas empregadas para tal, os resultados ficaram muito aquém do desejado. Resultaram em barco de massa elevada e pouca rigidez, muito devido a escolha de materiais privilegiando o preço ao invés da qualidade. Finalmente, em conversas com a diretoria do clube, solicitaram minha participação na construção, uma vez que mais um barco sem qualidade estava para ser construído.

Trabalhando juntamento com Anderson Nocetti, pude colocar em prática um experimento que havia feito anos antes e que se mostrava promissor na construção deste tipo de embarcação. A construção utilizando placas de poliestireno extrudado (XPS) como material de núcleo, sendo a laminação feita com tecidos bidirecionais de fibra de fidro e matriz polimérica de epóxi. O processo usado foi a laminação hand lay-up com auxílio de bolsa de vácuo.



Pequena secção de casco para avaliar a possibilidade dos materiais nesse tipo de construção.

Testes complementares.

Primeira camada laminada, tampa da ré.

Ajuste das placas de XPS.

Passando resina no molde do casco.

Impregnando o tecido.

Casco sob vácuo.

Tampa de proa com face exterior saindo da laminação já com o acabamento.

Colagem das tampas ao casco.

Peças de bikes

Juntamente com alguns reparos em barcos a remo de competição, meu interesse também se voltou para construção de peças para bicicleta. Posso destacar duas, que foram feitas utilizando-se tecido de aramida e resina epóxi, um selim e uma roda fechada para provas de contra-relógio. A roda "disco" demandou estudos sobre as caracterísiticas mecânicas e utilização de materiais de núcleo (para aumento do momento de inércia, sem aumento substancial da massa). A opção foi a espuma rígida de PVC com densidade de 80 kg/m3.

Roda disco em resina epóxi e tecido de aramida bidirecional, prestes a receber o fechamento no local de colagem do pneu tubular.
Esta roda disco foi utilizada por mim no Campeonato Catarinense de Contra-relógio de 2007, tendo logrado o segundo lugar na geral, ou seja, é completamente funcional. Apesar de ter uma massa maior que rodas de carbono da mesma espécie (são 1,6 kg), o que na verdade por vezes é até melhor, possui uma resistência a impacto muitas vezes superior, sendo uma ótima alternativa para treinos.

O início

O interesse por materiais compostos vem de meados de 2004. Inicialmente comecei a fazer reparos em barcos a remo de competição, uma vez que a forma como tais eram feitos me passavam um aspecto de falta de preparo e desleixo. A primeira grande "obra" foi a confecção de um molde de um barco Single-Skiff (8,20 mts. comprimento), nas dependências do clube Náutico Francisco Martinelli em Florianópolis, com a ajuda do carpinteiro do clube, Germano Kahl, no verão de 2005.

Preparação da borda de apoio do barco usado como modelo.

Plug pronto para início da fabricação do molde.

Assentamento das mantas de fibra de vidro para posterior impregnação.

Laminação do molde concluída.

Molde e o barco que o gerou lado a lado.