Técnica e Prática de Laminação em Composites

Transcrição

1 Técnica e Prática de Laminação em Composites

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3 Jorge Nasseh Técnica e Prática de Laminação em Composites Rio de Janeiro, 2008

4 2008 Jorge Nasseh Todos os direitos desta edição reservados à Jorge Nasseh. P.O.Box 5214, Rio de Janeiro, RJ, CEP , Rio de Janeiro. Catalogação de Livros na Fonte Nasseh, Jorge. Técnica e Prática de Laminação em Composites / Jorge Nasseh.- Rio de Janeiro Barcos - Construção - Manuais, guias, etc. I. Título. Texto e Coordenação Jorge Nasseh Edição Geral Cecilia Veiga Projeto de Capa Bárbara Cotta Isis Karol Diagramação Bárbara Cotta Cecilia Veiga Isis Karol Fotos Bárbara Cotta Isis Karol Revisão Célio Albuquerque Maria Elisa Nunes Construtores Edmundo Souto Thiago Reis Rodolpho Rebecchi Rodrigo Nascimento

5 Sumário Introdução 1 1 Parte 1 - Laminação Manual Introdução Considerações Iniciais Moldes de Fibra de Vidro Aplicação da Cera Desmoldante Aplicação de Filme Desmoldante Aplicando o Gelcoat Skin coat - Pré-cortando a Manta Skin coat - Laminação da Manta Pré-corte dos Tecidos Laminação do Tecido Biaxial Pré Cortando a Espuma de PVC Colagem da Espuma de PVC Laminação do Tecido da Camada Interna Cortando o Flange e Desmoldando Rebarbando o Flange Montagem das Peças 2 Parte 2 - Método Power Flex Introdução Método Power Flex Histórico do Método O Método Plyglass Desenhando Planos para Construção em Power Flex Convertendo Planos para uso do Power Flex O Projeto do Dingue Andorinha Ferramentas Infusão de Placas para o Método Power Flex Escolha do Método Construtivo Fundamentos da Infusão Vantagens do Processo de Infusão Teoria do Processo Resinas de Infusão

6 Infusão com uma Linha Principal Meio de Escoamento da Resina Propriedades da Resina de Infusão Montagem das Linhas Preparação da Resina Construção da Base ou Picadeiro Pré-corte das Cavernas Montagem das Cavernas Montagem dos Painéis Tapeando pelo Lado Externo Virando o Casco Tapeando os Chines pelo Lado Interno Preparando para a Colagem das Peças do Cockpit e Convés Peças do Cockpit e Convés Laminação dos Fuzis Laterais e de Proa Montagem da Parede Vertical - Antepara Longitudinal Montagem da Faceta Montagem da parte Horizontal do Deck Furo de Drenagem Corte da Caixa de Bolina Laminação Externa da Caixa de Bolina Laminação do Pé de Mastro Corte e Ajuste do Piso Gola da Caixa de Bolina Tubo do Balão Tubo do Pau de Spinnaker Castelo de Proa Aplicando Massa no Casco Tipos de Massa Fórmula da Massa Poliéster Aplicação de Massa no Convés Espelho de Popa Lixamento do Casco Aplicação de Primer no Casco Primer do Convés Lixamento do Primer do Convés Lixamento do Primer do Casco Pintura do Casco Tipos de Tintas Marítimas Sistemas Mono Componente Sistema de Dois Componentes Rendimento das Tintas Pintando o Casco Pintando o Convés e Antiderrapante Construção do Pau de Spinnaker

7 Construção da Bolina Construção do Leme Montagem das Ferragens Desempenho Dingue Andorinha Considerações Finais Tabela de Conversão Agradecimentos Notas

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9 Introdução Jorge Nasseh Quando eu terminei de escrever meu primeiro livro há alguns anos atrás, inicialmente o meu editor me encheu de elogios, mas em seguida criticou que a leitura era muito difícil que eu deveria pensar em escrever um livro mais simples, para quem estivesse querendo realmente iniciar na construção de barcos. Passaram se alguns anos e o meu segundo livro era então ainda mais complicado que o primeiro. Desta vez ele somente fez as críticas. Nada mais de elogios. Disse sem pestanejar que eu estava errado em escrever para um público cada vez menor, e que existia, e ainda eu acho que deve existir, um grande número de pessoas que gostariam de aprender os princípios da construção em composites. Embora hoje eu gaste a maior parte do meu tempo tentando desenvolver aplicações de alta tecnologia, que possam ser empregadas em vários segmentos da indústria de processamento de materiais compostos, que produzam componentes de alta performance com preços competitivos, eu não tenho dúvida que boa parte dos laminadores e construtores profissionais ainda sentem falta de informações simples do início da construção em composites. Hoje em dia muitos laminadores já são treinados diretamente em processos como laminação a vácuo, infusão e RTM (resin transfer molding) que quando se deparam com um problema do dia a dia, simples de ser revolvido, acabam diante de um muro com uma placa dizendo, decifra-me ou eu te devoro. Bem, não é exatamente assim, mas o que acontece é que se você não passou pelas etapas iniciais do uso destes 1

10 materiais, da forma mais convencional possível, um dia vai acabar realmente sendo devorado. Há um mês atrás, um famoso arquiteto naval veio me visitar e encontrou sobre minha mesa uma cópia dos dois livros Marine Design Manual for Fiberglass Reinforced Plastics e How to Fiberglass a Boat, ambos precursores da indústria de composites. Os dois foram escritos no início da década de 60, e são exemplares de colecionador. Depois de conversarmos a respeito do início de nossas carreiras, e em nosso aprendizado, então finalmente eu tive a certeza do que meu editor estava tentando me dizer todo este tempo. Em menos de duas semanas eu já tinha escrito quase todo o livro, e a cada linha que eu digitava, eu me lembrava da época em que eu era um destes laminadores novatos, seco por aprender qualquer coisa que me ensinasse como construir mais leve, melhor e mais rápido. A maior parte das estruturas de barcos, carros e aeronaves que eu projetei no início da minha carreira foram baseadas nos ensinamentos básicos destes livros. Não me lembro de nunca ter visto outra edição destes dois volumes ou mesmo títulos que tratassem de assunto semelhante nos últimos 50 anos. Este livro é composto de duas partes. Ambas bem simples. A primeira descreve com detalhes e centenas de fotos o processo de laminação manual que gerou toda a tecnologia existente hoje e com ele foi possível construir uma infinidade de componentes para aeronaves, barcos, carros, trens e etc. Nesta parte do livro é mostrada a laminação de uma peça fabricada em resina poliéster e fibra de vidro no sistema sandwich utilizando somente ferramentas básicas. Com certeza, aqui o leitor vai poder entender os princípios da construção que hoje possibilita a fabricação de componentes complexos e de alta tecnologia utilizando processos menos artesanais. O texto vem acompanhado pela seqüência de construção que mostra os mínimos detalhes da fabricação de uma peça em fiberglass e permite qualquer iniciante se familiarizar com o processo. A segunda parte utiliza este processo de laminação 2

11 manual, acoplado com a técnica de infusão de placas planas, para construção de peças de engenharia, a partir de placas coladas entre si. O processo foi desenvolvido pelos engenheiros da Barracuda no ano passado e tem se tornado uma poderosa opção para construções simples que exijam alta performance e baixo peso. O nome dele foi batizado de Power Flex. Novamente, esta técnica, exige poucas ferramentas e com alguma habilidade é possível transformar placas planas em estruturas realmente leves e eficientes. O produto escolhido para a construção neste livro foi um barco de pouco mais de 5m de comprimento, projetado por um famoso escritório de arquitetura naval brasileiro, que tem todas as características de um pequeno foguete, quando é bem construído e velejado. A descrição da construção é detalhada desde a fabricação das placas pelo método de infusão com fibra de vidro, espuma de PVC e resina poliéster, até a montagem do casco, acabamento, pintura e finalização do barco. Com esta técnica simples foi possível completar toda a construção em pouco mais de dois meses utilizando muito poucas horas de trabalho. Em pouco mais de alguns meses, várias estruturas de materiais compostos foram produzidos a partir deste processo e eu não tenho dúvida que em um futuro próximo veremos mais e mais casos de aplicação deste processo. Não poderia deixar de agradecer a participação especial de três gerações de projetistas, construtores e velejadores de padrão internacional como os meus amigos Nestor Volker, Horacio Carabelli e Astrid Barros, que me forneceram as ferramentas e a inspiração para publicação deste novo livro. Rio de Janeiro, agosto

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13 Parte 1 Laminação Manual 5

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15 Introdução Nestor Volker Quando viajava de automóvel a um estaleiro e recebi uma mensagem do Jorge Nasseh, já me senti contente de receber um chamado deste amigo tão capaz. Quando me comentou que queria que lhe escrevesse o prefácio de seu novo livro, embora não me sentia muito idôneo para fazê-lo, senti-me extremamente honrado e nem me passou pela mente lhe dizer que não, embora lhe perguntei porquê tinha me eleito. Me elogiou dizendo que eu tinha feito muito pela náutica no Brasil e que devido a isso era este o pedido. Certamente me senti honrado. Enquanto escrevo o prefácio deste livro, que pelo que me comentou ele mesmo, é dirigido a um público menos profissional que o anterior, sem lugar a dúvidas será um excelente ensino para quem quer construir seu barco de maneira artesanal. Sempre admirei o Jorge, não só por seus grandes conhecimentos tanto para calcular laminados e estruturas, e para levar a prática a construção de barcos (é uma das pessoas mais renomadas em nosso meio, a nível internacional, em tudo o que se refere a conhecimento estrutural e de materiais), mas sim por sua grande capacidade para transmitir e ensinar tudo aquilo que sabe. Além disso o faz com gosto e com uma grande dedicação. Foi um prazer compartilhar a construção de muitíssimos desenhos meus com ele, tais como toda a linha dos veleiros Delta e a linha Skipper para no-

16 mear somente alguns, como assim em construção de muitos barcos one off onde sua ajuda sempre foi de grande utilidade. Cada vez que recorri a ele, me respondeu com muito profissionalismo, simplicidade e vontade, coisa não tão habitual nestes dias. Não duvido que este novo livro voltará a ser um excelente ensino para todos aqueles que queiram desfrutar construindo seus próprios barcos. Seu livro, Manual de Construção de Barcos, é um exemplo de seu conhecimento e da maneira fácil que ele sabe escrever e transmitir. Quem transmite claramente é porque não só tem a facilidade para fazê-lo, mas também, além disso, deve ter as idéias extremamente claras. É um entusiasta do que faz e é por isso que o faz bem. Jorge segue sempre com essas energias e essa vontade de ensinar, seja através de seus livros ou nos estaleiros com suas próprias mãos, que a náutica lhe agradece e lhe seguirá agradecendo por muito tempo. Argentina, julho 2008

17 1 Laminação Manual Considerações Iniciais Embora a laminação manual seja uma das primeiras etapas no aprendizado de qualquer laminador ou construtor, hoje em dia, ela é tida como um método ultraconvencional de se construir qualquer produto em composites. Com a proliferação de métodos mais modernos, como a laminação a vácuo, infusão e RTM (Resin Transfer Molding), a laminação manual deixou o chão da maioria das fábricas de composite que tentam ser competitivas. Não é que exista muita coisa errada com o processo de laminação manual, mas certamente não é possível competir em termos de eficiência, resistência, velocidade de construção, consistência e custo, quando se tem de decidir como vai ser construída uma peça em resina e fibra hoje em dia. A laminação manual até funciona em muitos casos, inclusive na produção de peças como pequenos barcos, piscinas, banheiras, caixas d água e outras peças menores, mas nunca vai conseguir superar uma peça construída em um processo mais avançado. Então por que se gastar tempo em aprender um processo já ultrapassado? A resposta é bem simples: porque ele é a base para o conhecimento dos processos mais complexos. Sem um bom entendimento dos potenciais erros que qualquer um está propenso a cometer nesta fase, ninguém vai conseguir ir muito longe sem saber o que está por trás de um processo

18 relativamente difícil, que incorpora um tremendo esforço manual para se conseguir um bom produto. Qualquer bom laminador já usou a laminação manual, conhecida em inglês por hand-layup, e se você não for bom neste processo, nunca será um bom laminador de peças mais técnicas. Afinal por mais que os engenheiros tentem, a construção em composites sempre vai ser um processo que necessita de grande quantidade de mão de obra. Mesmo os processos mais automatizados como RTM, SMC (Sheet Molding Compound) ou BMC (Bulk Molding Compound), sempre vão precisar de uma mãozinha aqui ou ali para pré-cortar e colocar os reforços no molde, em seguida, ajustar os parâmetros da injeção e desmoldar a peça. Isto sem contar o acabamento final, lixamento, pintura e polimento. Assim, ser um bom laminador pelo processo manual é o caminho para se tornar no futuro um grande laminador de barcos, aviões ou carros de corrida. 10

19 O processo de laminação manual se baseia em colocar vários reforços de fibra, que podem ser de vidro, aramida ou carbono, sobre um molde e em seguida aplicar resina sobre eles, e com o esforço manual, tentar dispersar a resina de modo uniforme sobre as fibras e esperar até a polimerização final da resina. Se o laminado for muito espesso, vai ser necessário repetir esta operação várias vezes. Infelizmente, não é possível laminar mais do que duas ou três camadas de uma só vez, devido à exotermia da resina de laminação. Fenômeno em que ocorre a liberação de calor pela catalisação e polimerização da resina. Dependendo do produto que se está construindo e da quantidade de camadas, muitos laminados podem chegar facilmente aos 80ºC. Apesar do processo de laminação manual ser usado principalmente para a produção de peças em laminados sólidos, ele também pode ser aplicado na construção de peças em sistema sandwich, embora 11

20 este último apresente melhor qualidade quando laminado a vácuo. Entretanto, vários fabricantes de materiais sandwich desenvolveram técnicas e adesivos específicos para a laminação manual que podem ser empregados com sucesso em peças de pequeno e médio porte. Mesmo sendo uma técnica muito rudimentar, é possível laminar manualmente um laminado sólido com grande probabilidade de sucesso. Contudo, os laminados sandwich necessitam de um cuidado maior, principalmente na hora de se instalar o núcleo, pois uma falha nesta hora pode comprometer o trabalho inteiro. A técnica de construção em sandwich requer que as três partes do laminado: camada externa, núcleo sandwich e camada interna, trabalhem juntas, e o que dá esta possibilidade é exatamente a linha de colagem que existe entre elas. A maior parte das construções pelo processo manual requer uma fôrma fêmea para que as fibras sejam depositadas sobre ela e depois aplicada a resina. Muitas vezes é possível usar uma fôrma invertida, mas em, 95% dos casos o construtor vai se deparar com uma fôrma de fibra de vidro, especialmente construída para proporcionar a retirada de várias peças com o mesmo formato, se possível, idênticas em peso, resistência e custo. Embora seja quase impossível, a meta de um bom laminador é sempre minimizar esta diferença e produzir um laminado consistente de forma seqüencial. 12

21 Moldes de Fibra de Vidro Talvez uma das maiores aplicações, ainda hoje, do processo de laminação manual seja a construção de fôrmas para laminação. Mesmo que o processo final de construção seja um daqueles bem complicados, que envolvem vácuo, pressão e temperatura, a maioria das peças vai requerer uma fôrma de fibra de vidro, feita com laminação manual. Certamente laminar uma fôrma é muito mais difícil do que laminar uma peça. Não existe comparação. Lembro-me do primeiro molde que construí quando tinha uns 16 anos de idade para fabricar um kayak, se a visse hoje ficaria horrorizado com o resultado. Consegui laminar vários barcos nesta fôrma, embora fosse um transtorno terminar cada um deles. Logo em seguida, descobri o modo correto de evitar os erros que havia cometido e meu segundo molde ficou muitas vezes melhor. 13

22 Aplicação da Cera Desmoldante A primeira etapa, antes de se iniciar a laminação de uma peça em fibra de vidro, é preparar a fôrma. Aqui eu assumo que esta fôrma está em perfeito estado, ou em bom estado pelo menos, e que a peça vai ter uma grande probabilidade de sair aceitável. Laminar qualquer coisa sobre um molde de baixa qualidade é esperar que se tenha um longo caminho de acabamento pela frente. Há pessoas que não ligam para o aspecto cosmético, mas se o objetivo é comercializar um dia este produto, então não há como escapar de ter um molde decente. Se o molde for novo, vai ser necessário um tratamento maior com desmoldantes, até que a peça retenha quantidade suficiente de produto, que não permitirá que ela cole no molde, o que aliás é possível acontecer mesmo entre laminadores profissionais. Se o molde for usado, ele vai precisar ser limpo e se 14

23 contiver excesso de cera, que também colabora para colar a peça nova no molde, ela terá de ser removida com solvente para depois se iniciar a aplicação de desmoldante. Existem vários tipos de desmoldantes, em número suficiente para o laminador se confundir. Cada um promete uma coisa diferente, mas nem todos cumprem o prometido. Existem desmoldantes tipo cera em pasta, que são os mais comuns, e os desmoldantes líquidos do tipo semipermanente. Talvez, somente sobre desmoldantes, em vez de um capítulo, temos assunto para um livro inteiro. Contudo, os produtos mais comuns para se retirar uma ou algumas peças de um molde são a cera em pasta e o álcool polivinílico. Existe à disposição dos laminadores uma centena de ceras em pasta e algumas são específicas para a retirada de peças laminadas com resina poliéster. Note que, os desmoldantes para epoxy são diferentes e os que usam temperatura devem ter uma formulação específica, caso contrário as chances de perder a peça e o molde são grandes. Para laminação manual, sem adição de temperatura, algumas camadas de cera são suficientes. Se o molde for novo, serão necessárias pelo menos seis camadas, aplicadas com intervalo de uma hora. Algumas ceras desmoldantes requerem 4 horas entre uma e outra demão, neste caso quanto maior o intervalo entre as demãos, melhor vai ser o resultado final. Se o molde for um destes que é usado todo dia, duas camadas de cera vão resolver. Algumas ceras em pasta prometem mais de 20 desmoldagens, somente com as aplicações iniciais, mas pelo menos no flange deve ser aplicada uma camada entre uma e outra desmoldagem. Use uma estopa limpa, chamada de estopa de primeira, em movimentos circulares. Não use estopa de segunda ou reciclada, pois vai acabar arranhando o molde. Depois de aplicar a cera, espere alguns minutos e use uma estopa limpa para removê-la. Pode parecer estranho, mas é assim mesmo. Primeiro se aplica a 15

24 cera, depois se retira a cera e ao mesmo tempo se está polindo a superfície da fôrma, deixando uma fina camada lisa, que vai ser suficiente para desmoldar a peça. Cubra a primeira parte da peça com cera, depois retire-a, prossiga fazendo a mesma operação com as outras partes tendo a certeza que nenhuma parte vai ficar sem cera. Usar cera demais é tão prejudicial como usar cera de menos. Excesso de cera gera uma camada grossa sobre o molde, que acaba reagindo com o gelcoat e a resina, criando uma camada de resíduo de poliestireno que dificulta a remoção da peça, além de tirar todo o brilho que o gelcoat deveria proporcionar. Podem ser usados desmoldantes semipermanentes, normalmente comercializados na forma líquida, mas é interessante que sua utilização ocorra onde são construídas peças em série. Se o molde ficar algum tempo vazio, entre a laminação de uma e outra peça, vai ser necessário reaplicar o produto. Em termos de custo, existe uma grande diferença entre as ceras em pasta e os desmoldantes líquidos semipermanentes. As ceras em pasta são muito mais baratas e têm a vantagem de serem de fácil reativação, caso o molde fique algum tempo sem uso, mas são menos eficientes para a retirada de peças em série. Existem ceras específicas para laminação em composites e outras para mobília e pisos. As ceras para mobília e piso podem funcionar na desmoldagem, devem contudo ser testadas com cuidado, pois pode- -se até conseguir desmoldar uma ou outra peça, porém elas podem danificar a fôrma rapidamente pelo excesso de silicone ou retirar totalmente o brilho do gelcoat por meio do ataque químico à sua superfície. Seja qual for a escolha do construtor, ele tem que estar atento de que vale mais usar um produto já testado do que fazer experiência na hora de sacar um laminado já curado. O custo de perder uma peça e o molde pode não compensar as experiências com produtos de origem desconhecida. 16

25 Aplicação de Filme Desmoldante Embora eu nunca tenha sido defensor do uso de filmes desmoldantes, acredito que eles têm alguma utilidade para peças de fibra de vidro que utilizam moldes já bastante usados. Certamente o uso de álcool polivinílico, também conhecido como filme desmoldante de PVA, é uma garantia de que o laminado vai sair do molde de qualquer maneira. Se o molde já tiver algumas camadas de cera, é possível aplicar diretamente o álcool polivinílico sobre ele e em seguida iniciar a laminação. Normalmente, a primeira camada depois do filme desmoldante é o gelcoat. O álcool polivinílico tem a aparência clara de um líquido com uma viscosidade similar a um óleo bem fino, e é solúvel em água. 17

26 Depois da última aplicação de cera, o molde deve ser polido. Somente a partir deste ponto, deve-se aplicar o filme, o que pode ser feito com uma esponja ou com pistola, mas na maioria das vezes se obtém melhor resultado com um pedaço de esponja. O filme pode ser aplicado em várias espessuras e isto depende única e exclusivamente de quem o está dispersando sobre o molde. Difícil determinar a espessura correta e também como manter a mesma espessura ao longo de todo o molde. Um dos segredos é usar uma esponja retangular de forma contínua e gradativamente percorrer de um lado ao outro do molde até que toda a superfície tenha sido coberta. Eventualmente um local ou outro vai apresentar uma falha, deve-se, então, passar novamente a esponja sobre a parte seca. O uso de uma esponja retangular favorece a medição das larguras em que o filme é aplicado de modo que sempre seja minimizada a quantidade de locais com falha. 18

27 Enquanto o filme ainda estiver molhado, é possível voltar ao lugar seco e aplicar um retoque. Em alguns locais, principalmente nas áreas onde a esponja toca inicialmente sobre o molde, pode ficar um acúmulo de filme, e neste caso ele deve ser retirado assim que a esponja estiver ficando seca. Se estes pontos ficarem com maior quantidade de filme, irão influir no acabamento externo do gelcoat, criando pequenos buracos na superfície. Este fenômeno acontece com alguma freqüência nas bordas do molde, onde tende a ficar mais filme e nos locais de difícil acesso como as quinas do molde. Dependendo da pressão que o laminador coloque sobre a esponja, o filme pode ficar mais espesso ou mais fino, mas isso pouco influencia no processo de desmoldagem da peça. Uma camada fina aplicada com uniformidade pode ser mais eficiente que uma camada muito espessa e com muitos lugares abertos sobre a superfície. Logo que o álcool começar a evaporar, a tendência é criar áreas secas sobre a superfície. Algumas delas podem ser somente relativas à evaporação do álcool, mas outras podem ser defeitos do filme. Se ele ainda estiver com aspecto molhado, é possível repassar a superfície para corrigir os defeitos. A aplicação do filme na borda é muito importante, pois este é o local onde muitos laminadores acabam cortando flanges ou contaminando a superfície com cera, deixando o local livre para colar a peça sobre o molde. Quando o álcool polivinílico for aplicado sobre o flange, deve-se ter cuidado para não deixar escorrer uma quantidade excessiva de filme para as bordas de modo que ele não interfira no acabamento do gelcoat. Uma das formas utilizadas por alguns construtores para desmoldar peças em moldes antigos é usar filme desmoldante e depois, com o laminado seco, injetar água entre a peça e o molde. Muitos moldes antigos apresentam dificuldades crônicas para serem desmoldados e o artifício de usar água sobre o filme acaba ajudando, mas certamente esta não é a maneira mais correta e conservadora de se fabricar uma peça em composite. 19

28 Aplicando o Gelcoat O gelcoat é a camada superficial aplicada antes da primeira laminação de fibra e resina e tem a finalidade de proteger o laminado das intempéries e dos raios UV, além de criar um aspecto cosmético agradável. A eliminação da pintura final talvez seja a maior virtude das peças laminadas que têm acabamento com gelcoat. Poder aplicar uma camada de uma cobertura com aditivos e corantes diretamente sobre um molde e em seguida ela ter compatibilidade química para receber as primeiras laminações estruturais é um ganho de produtividade incrível que somente as peças em composite podem apresentar. Poucas pessoas podem imaginar que, por trás do acabamento liso e espelhado de uma peça de fiberglass terminada com gelcoat, possa estar escondido um processo cheio de truques e armadilhas, onde quaisquer modificações nas variáveis da formulação e no processo de aplicação podem levar o resultado final a um completo desastre. O gelcoat é a primeira camada, mais externa, de uma peça em fiberglass, normalmente de cor branca, mas pode ser pigmentada com infinitas combinações de cores. Mesmo construtores com boa técnica, que conseguem laminar manualmente peças com qualidade aceitável, acabam sempre reclamando da dificuldade e dos problemas relativos à aplicação do gelcoat. É certo que, se uma fábrica consegue tirar peças acabadas em gelcoat diretamente de um molde é por ter, com certeza, um sistema de produção eficiente. É muito difícil uma peça que não tenha que ter as bordas ou cantos retrabalhados devido a problemas de aplicação de gelcoat. Embora o gelcoat seja fabricado à base de resina poliéster, ele é muito mais sensível à quantidade de catalisador do que a resina. A maioria dos fabricantes de resina poliéster especificam uma taxa de catalisador Mekp (Peróxido de Metil Etil Cetona) entre 1% e 2% para a resina de laminação, mas muitos laminadores usam, em várias ocasiões, menos que 0,4 % de taxa 20

29 de Mekp. No caso de gelcoat, a taxa de catalisador é muito mais estreita e nunca se deve utilizar menos que 1%. Outro detalhe importante é a temperatura externa e a umidade durante a aplicação. O gelcoat nunca deve ser aplicado se a temperatura estiver muito baixa. Não existe um valor determinado para decidir ou não pela aplicação sob certas condições, mas, como na resina poliéster, temperaturas abaixo dos 15 º C dificultam a cura do gelcoat formulado com resina poliéster. As quantidades de catalisador normalmente usadas no gelcoat variam entre 1% e 2%, entretanto o produto deve ser testado para se determinar o seu geltime. Isto pode ser feito com auxílio de uma balança eletrônica e um pote com 100g de gelcoat. Use uma seringa ou pipeta para colocar o catalisador Mekp na quantidade correta e registre o tempo de gelificação. Depois de determinar quanto de catalisador vai ser necessário para a aplicação, meça a quantidade correta para o caneco da pistola que vai ser utilizada e então coloque o catalisador. Mexa por pelo menos 30 segundos até todo o catalisador estar disperso na mistura e então aplique o gelcoat. Para quantidades maiores, deve ser utilizada uma pistola que traga através de um sistema de pressurização o gelcoat e o catalisador que vão ser misturados na saída da pistola. Neste sistema vai existir uma bomba e um ajuste para fixar a quantidade de Mekp que vai ser usado. Este sistema de aplicação é sempre preferido quando a quantidade de gelcoat que vai ser usada exceder 20kg. A quantidade de catalisador é importante para proporcionar dureza na superfície do gelcoat, o que está ligado diretamente ao brilho e a sua retenção. Uma subcura do gelcoat, devido à baixa taxa de catalisador, irá proporcionar um acabamento muito flexível, com baixa dureza, e por conseqüência, baixa resistência à abrasão e às intempéries. A baixa taxa de catalisação também pode ser responsável pela tendência do gelcoat em absorver maior quantidade de água e gerar o problema conhecido como osmose. 21

30 Como qualquer produto formulado, não existe uma fórmula única para o gelcoat. Ele é composto por uma resina poliéster, que normalmente é uma resina especial para a formulação, nunca uma resina de laminação e uma série de cargas. A base da resina pode ser ortoftálica ou isoftálica, algumas delas ainda incorporam aditivos para aumento da tixotropia e resistência à hidrólise. Um dos componentes mais comuns para aumentar a resistência à água é o NPG (neo pentil glicol), que vem adicionado em várias resinas isoftálicas específicas para fabricação de gelcoat. Este tipo de glicol proporciona a formação de uma cadeia polimérica difícil de ser quebrada pela ação da água. Muitos laminadores se perguntam por que não existe gelcoat à base de resina estervinílica, que conhecidamente exibe grande resistência à absorção de água. O fato é que o radical epoxy dissolvido no monômero de estireno das resinas estervinílicas 22

31 tem baixa resistência à ação dos raios UV, e mesmo sendo fabricada em cores escuras este tipo de resina não é indicado para a laminação de peças. Uma das exceções do uso de resina estervinílica para gelcoat é na fabricação de moldes. Outro item importante na fabricação do gelcoat é a adição de uma substância tixotrópica que evita que o gelcoat escorra quando aplicado em paredes verticais. O produto mais utilizado, em média de 2% a 3%, é a sílica coloidal, também conhecida pelas marcas registradas Aerosil ou Cabosil. Estes produtos são adicionados logo na preparação de uma pasta não- -reativa para oferecer estabilidade ao gelcoat. Ingredientes importantes também são os filtros de raios UV. Geralmente são incorporados na preparação da pasta de pigmentação feita com uma resina não-reativa. Estes aditivos são importantes para que a superfície do gelcoat não perca o brilho e não comece a amarelar precocemente. Mesmo outras cores, além da branca, devem usar este aditivo. Dependendo da quantidade e qualidade do filtro ele pode ter uma vida útil limitada, não superior a 2 anos, o que irá comprometer rapidamente o aspecto cosmético da peça. Estes filtros acabam reagindo com o UV perdendo o poder de filtragem com o passar do tempo, deixando uma sensação de empoeiramento na superfície do gelcoat. Como o gelcoat deve ser formulado com uma variedade de produtos, já se pode esperar que o seu custo tenha uma variação substancial. Tanto a qualidade da resina base quanto a quantidade de aditivos pode fazer o seu preço variar em 500%. Uma boa formulação, além de ser fácil de aplicar, deve ter resistência a flexão, dureza, brilho e retenção do aspecto cosmético. Sendo assim, preço é uma variável importante. Comprar gelcoat pelo preço mais barato significa comprar um produto que não vai oferecer uma boa performance. Resinas de boa qualidade, específicas para fabricação de gelcoat, não são produtos baratos, assim não se espera que o custo seja um dos elementos chaves da decisão. 23

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33 Infelizmente, fabricantes de gelcoat não fazem caridade, e se você estiver aceitando comprar um produto com preço baixo, tenha a certeza que a qualidade também será baixa. É possível formular o gelcoat de uma infinidade de maneiras, compondo o custo que se quer pagar. Uma das melhores formas de se comprar um produto de qualidade é conhecer e confiar no fabricante, e, se possível, conversar com ele sobre as opções de formulação, performance e custo. Existem várias formas de se aplicar gelcoat, mas certamente o uso de ar comprimido e uma pistola é que vão proporcionar o melhor acabamento externo. Além da possibilidade de usar uma pistola de caneco invertido para uma peça pequena, ou uma máquina industrial para uma peça maior ou na produção em série, é também possível aplicar gelcoat com rolo ou trincha de forma manual. Embora possa parecer mais simples o uso de um processo totalmente manual para aplicação de gelcoat, não é fácil. Aplicar gelcoat com eficiência e cobertura perfeita com o auxílio de rolo de lã é extremamente difícil. A aplicação manual sempre vai requerer duas camadas, aplicadas com um espaço de tempo preciso para que a segunda não danifique a primeira. Se a segunda camada for aplicada logo em seguida, existe o sério risco da primeira camada reagir e gerar vários defeitos na superfície. Caso contrário, se o gelcoat já estiver há muito tempo curado é possível que uma camada não tenha aderência sobre a outra ou que induza a uma desmoldagem precoce somente da camada de gelcoat. Qualquer que seja a situação o resultado vai ser um desastre e haverá necessidade de começar novamente o processo. Não importa a quantidade de cuidado que se tenha, a aplicação de gelcoat sempre traz surpresas, mesmo para o construtor mais experiente. A quantidade recomendada para aplicação sobre uma peça deve ser entre 600g/m² e 800g/m², em muitos casos este valor pode chegar até 1.000g/m². Uma camada de gelcoat abaixo das 600g/m² pode gerar falhas na cobertura, baixa resistência e pouca proteção ao laminado. Da mesma forma que, uma camada acima de 1.000g/ 25

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35 m² vai gerar uma superfície muito rígida sobre o laminado o que irá criar a possibilidade de trincas em locais de maior tensão no laminado. Este defeito é normalmente definido como formação de pé de galinha e costuma aparecer alguns meses depois que a peça começou a ser usada. Não é preciso dizer que o reparo é trabalhoso e difícil. A medição de consumo de gelcoat pode ser feita durante a aplicação, com o auxílio de um medidor de filme. Logo depois da aplicação se utiliza o medidor sobre o filme de gelcoat para verificar a espessura. Os medidores podem vir graduados em mícrons ou em mils, que significa um milésimo de polegadas. A espessura recomendada para uma aplicação que varia entre 600g/m² e 800g/ m² deve estar entre 500 e 600 mícrons ou em média 24 mils. Inúmeros podem ser os problemas na aplicação de gelcoat. Alguns fabricantes, possuem manuais com os problemas, causas e como corrigí-los, mas qualquer que seja o problema, o reparo é difícil e caro, então, a melhor maneira de reduzir tempo e custo é fazer uma aplicação bem feita. 27

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