Moldes para teste e prototipagem de materiais compósitos
Os materiais compósitos – polímeros reforçados com fibra de vidro (GFRP), polímeros reforçados com fibra de carbono (CFRP), compósitos de fibra natural e sistemas de polímeros reforçados com partículas – estão entre os materiais mais sensíveis do ponto de vista mecânico nos ensaios de rotina. Propriedades como a resistência à tração, o módulo de flexão e a resistência ao impacto são altamente sensíveis à geometria do espécime, à qualidade da superfície e à consistência dimensional.
Os moldes de fundição de precisão reutilizáveis fornecem uma solução controlada e repetível para a produção de amostras de teste de compósitos e formas de protótipos que cumprem os requisitos das normas de teste internacionais. Para os programas universitários de investigação de materiais compósitos, os nossos moldes apoiam tudo, desde a fundição de painéis para estudantes até à investigação avançada de CFRP.
Normas e requisitos dos espécimes
ISO 527 – Propriedades de tração de plásticos e compósitos. Geometrias de provetes com halteres e rectangulares com tolerâncias de secção definidas.
ISO 178 – Propriedades de flexão. Amostras de vigas com relação vão/espessura crítica para resultados válidos.
ISO 179 / ISO 180 – Ensaios de impacto Charpy e Izod. Amostras de barras com geometria de entalhe maquinada após a fundição.
ASTM D638 / D790 – Ensaios de tração e flexão amplamente utilizados nas cadeias de fornecimento norte-americanas e aeroespaciais.
ISO 14130 / ASTM D2344 – Resistência ao cisalhamento interlaminar de amostras de vigas curtas cortadas de painéis laminados planos.
Para os laboratórios de ensaio acreditados pela UKAS que executam programas de ensaio de polímeros e compósitos, os nossos moldes fornecem a documentação dimensional exigida pelos sistemas de gestão da qualidade ISO 17025.
Desafios dos métodos de moldagem tradicionais
Retração da resina durante a cura: As resinas epóxi, poliéster e éster vinílico encolhem durante a cura. Se as paredes do molde se deformarem sob a pressão da reação de cura exotérmica, o painel irá curar com uma geometria que não é a geometria do molde. Isto afecta diretamente a investigação de laminados para pás de energia eólica, onde a espessura consistente do painel é fundamental.
Adesão e contaminação da superfície: Muitos sistemas de resina aderem tenazmente ao metal, madeira e outros materiais de molde comuns, a menos que seja aplicado um agente de libertação. Os resíduos de agentes desmoldantes nas superfícies das amostras contaminam o material, afectando as medições sensíveis à superfície, como a análise XPS e a ligação secundária.
Consistência da espessura do painel: O controlo da espessura do painel depende do facto de a base do molde permanecer plana e de as paredes manterem a sua altura de forma consistente. Os moldes que se deformam ou comprimem sob vácuo produzem painéis de espessura variável e amostras de secção transversal variável.
Vantagens dos nossos moldes compósitos reutilizáveis
· As superfícies internas lisas minimizam os defeitos iniciados pela superfície nos provetes de ensaio
· As paredes laterais rectas e rígidas mantêm a espessura consistente do painel em toda a área do molde durante o ciclo de cura
· A superfície inerentemente antiaderente liberta os compósitos curados de forma limpa – sem cera, spray de libertação ou contaminação da camada de casca
· A construção do painel aparafusado permite a desmontagem à volta do painel curado sem impacto que possa danificar os bordos do laminado
· As dimensões internas consistentes garantem que as amostras de diferentes lotes são verdadeiramente equivalentes
· Tamanhos personalizados disponíveis para quaisquer dimensões de painel não normalizadas – consulta o nosso serviço de moldes industriais personalizados para qualquer dimensão, com orçamento no prazo de 24 horas.
Aplicações
Ensaio e qualificação de materiais aeroespaciais
Os programas de qualificação aeroespacial envolvem testes mecânicos extensivos de acordo com as normas ASTM, EN e específicas do cliente. Os painéis laminados planos de CFRP e GFRP são moldados para ensaios de tração, compressão, flexão, cisalhamento interlaminar e tensão de furo aberto.
Desenvolvimento de componentes para automóveis
Os programas de desenvolvimento de compósitos para automóveis avaliam novas arquitecturas de fibras, sistemas de resina e processos de fabrico de componentes estruturais. Os nossos moldes apoiam programas desde a seleção inicial da resina até à seleção final do material e à geração de permissões de conceção.
Laboratórios de investigação e desenvolvimento
Os grupos de investigação de compósitos académicos e industriais utilizam os nossos moldes para toda a gama de actividades de investigação de compósitos. Compatíveis com todos os sistemas de resina comuns, incluindo epóxi, poliéster, éster vinílico, éster de cianato e benzoxazina. Para as instalações de investigação de polímeros que desenvolvem novos sistemas de resina, as nossas superfícies não contaminantes garantem que as superfícies das amostras permanecem não contaminadas para o trabalho analítico.
Fabrico de protótipos
Antes de se comprometerem com as ferramentas de produção, os engenheiros fundem painéis protótipos nos nossos moldes reutilizáveis para verificar a precisão dimensional, a qualidade da superfície e o desempenho estrutural. Para o trabalho de protótipo de construção naval e de barcos, os nossos moldes de painéis planos são utilizados para produzir secções de PRFV antes de investir em ferramentas de produção completas.
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Para testes de compósitos e programas de prototipagem que exigem precisão dimensional, qualidade da superfície e consistência entre lotes, os nossos sistemas de moldes reutilizáveis de precisão fornecem uma base fiável para dados de teste válidos e decisões de design seguras.