À medida que a sociedade se desenvolveu, aperfil de pultrusãoa indústria começou a ganhar destaque devido à expansão do uso deperfil de pultrusãoprocessar produtos em áreas como construção e infraestrutura. Este artigo o levará através da história daperfil de pultrusãoprocesso.

1. O que é o processo de perfil de pultrusão?

Em resumo, o processo de perfil de pultrusão é um processo de fabricação que cria polímeros reforçados com fibras com uma seção transversal contínua. Em termos cotidianos, é uma maneira de fazer coisas como hastes de fibra de vidro que teriam a mesma aparência se você cortasse um pedaço em qualquer lugar ao longo do seu comprimento.

O nome soa como uma combinação de "puxar" e "extrudar". Você pode saber que extrusão é o processo de empurrar material para dentro de uma matriz para formar uma seção transversal consistente. Em contraste, o processo de perfil de pultrusão puxa feixes de fibras por meio de um dispositivo que os liga a algum tipo de polímero (ou plástico). Sua principal vantagem é que ele cria um material reforçado com fibras consistente de maneira eficiente.

2. O ambiente certo para a inovação.

Se você estudar história, notará que quando algumas inovações importantes são desenvolvidas, muitas vezes acontece que muitas pessoas estão trabalhando no mesmo problema ao mesmo tempo. Você pode dizer que o momento é propício para a invenção. Esse certamente foi o caso quando o processo de perfil de pultrusão foi desenvolvido. Vários avanços importantes recentes na fabricação abriram o caminho.

Na década de 1930, os funcionários daOwens-Illinoisem Toledo, Ohio, desenvolveu uma nova tecnologia para produzir grandes quantidades de fibra de vidro de forma barata. Percebeu-se imediatamente que uma das aplicações para fibras de vidro baratas poderia ser reforçar algum tipo de material composto.

Mais ou menos na mesma época, ocorreu uma inovação importante em polímeros.Empresa americana de cianamidafez uma resina de poliéster que podia ser curada em temperatura ambiente usando aditivos endurecedores. Durante a Segunda Guerra Mundial, combinando essas duas invenções, as pessoas começaram a fazer experiências com fibras de vidro para criar um material composto consistindo de uma matriz de polímero reforçada com fibra de vidro.

Como resultado, os fabricantes começaram a fazer perfis de pultrusão. Embora já fossem muito úteis em algumas aplicações, havia algumas limitações que logo estimulariam o desenvolvimento posterior.

3. Problemas a serem superados.

Um dos primeiros usos dos perfis de pultrusão foi fazer cascos para navios. Aplicações como essa envolviam a fabricação de formas personalizadas e não contínuas, usando uma técnica em que o material de fibra de vidro (geralmente em uma esteira) era colocado em um molde e então revestido com resina. Isso funcionou muito bem para tais aplicações e ainda é amplamente usado.

Mas há outros usos para perfis de pultrusão, e essa técnica tem sérias desvantagens. Primeiro, se você quiser criar pequenos componentes em larga escala, a técnica de moldagem descrita acima consome muito tempo. Por exemplo, imagine fazer uma vara de pescar dessa maneira. Cada vara de tamanho diferente exigiria seu próprio molde, e cada vara teria que ser colocada à mão.

Outro problema tem a ver com as fibras embutidas no FRP. A fabricação de hastes requer um molde que possa envolver completamente o conjunto para endurecer o formato cilíndrico completo. Mas é difícil fazer com que todas as fibras se alinhem da maneira desejada e então segurá-las enquanto encapsulam no molde. Isso significa que o potencial total do efeito de reforço da fibra não pode ser realizado.

Portanto, era necessário algum tipo de processo de fabricação que permitisse aos fabricantes produzir em massa perfis de pultrusão de formas contínuas (como hastes) com fibras precisamente alinhadas.

4. O nascimento do processo de perfil de pultrusão.

Como já mencionamos, o desenvolvimento da moldagem por pultrusão envolveu muitas pessoas diferentes, cada uma das quais contribuiu para a criação do processo que usamos hoje.

O primeiro passo importante foi a ideia de impregnar cadeias de fibras com resina em um processo contínuo. Em 1944, J.H. Watson, um inglês, solicitou uma patente para esse processo. De acordo com a patente, sua invenção era um método para "fazer corda ou algo parecido". Ela descreve a infusão de barbante de papel com uma resina termoendurecível e, em seguida, passá-lo por um molde aquecido para curar a resina. Ele lista os benefícios do barbante resultante como maior resistência, boa flexibilidade e resistência à umidade, insetos e mofo.

Embora a mente de Watson não estivesse em PRFVs como fibra de vidro, o constante estiramento de fibras por meio de equipamentos que as revestem com resina e depois as endurecem é o cerne da moldagem por pultrusão.

Em 1950, Melvin Meek solicitou uma patente para um "método de fabricação de barras de vidro. Ele observou que o método atual exigia a criação de matrizes especificamente para cada tamanho de barra e declarou que seu método permitia a fabricação contínua de qualquer tamanho desejado de barra. Seu processo é muito semelhante ao de Watson, embora ele também tenha desenvolvido um método para alinhar precisamente muitos feixes de fibras individuais, mantendo-os em tensão ideal durante todo o processo.

Neste ponto, o formato do processo de perfil de pultrusão é curado uma seção de cada vez em uma matriz aquecida. Como resultado, o comprimento do produto acabado é limitado ao comprimento do molde, pois inconsistências de material são introduzidas no final de cada seção curada. Roger White resolveu parcialmente esse problema em 1952, fazendo alguns ajustes no processo padrão.

No entanto, no ano seguinte, William Goldsworthy patenteou técnicas mais novas que finalmente nos levaram ao processo que ainda usamos amplamente. Sua inovação mais importante foi o desenvolvimento de um sistema de cura contínua que manteve o material em movimento para que todo o processo prosseguisse suave e continuamente. O resultado é um perfil de pultrusão finalizado com uma seção transversal consistente e comprimento desejado.

5. Inovação contínua.

Embora os elementos básicos do processo moderno de moldagem por pultrusão estejam associados às contribuições de Goldsworthy, a inovação certamente não parou. Novas fibras, novas resinas e novas tecnologias estão sendo criadas continuamente, permitindo a fabricação de mais tipos de FRP para aplicações específicas.

Esta é a história do desenvolvimento do processo de perfil de pultrusão. Se precisar de informações mais detalhadas, sinta-se à vontade para entrar em contato conosco!