O que é um compósito?

Um material composto é composto de pelo menos dois materiais, que se combinam para dar propriedades superiores às dos constituintes individuais.

Para o nosso website referimo-nos aos compósitos de polímero reforçado com fibras (PRFV), geralmente com carbono, vidro, aramida, polímero ou fibras naturais incorporadas numa matriz de polímero. Outros materiais de matriz podem ser utilizados e os compósitos também podem conter materiais de enchimento ou nanomateriais como o grafeno.

Os muitos materiais componentes e diferentes processos que podem ser utilizados tornam os compósitos extremamente versáteis e eficientes. Eles normalmente resultam em soluções mais leves, fortes e duráveis em comparação com materiais tradicionais.

Por que usar compósitos?

A principal razão pela qual os materiais compósitos são escolhidos para componentes é devido à economia de peso por sua relativa rigidez e resistência. Por exemplo, o compósito reforçado com fibra de carbono pode ser cinco vezes mais forte do que o aço de grau 1020, tendo apenas um quinto do peso. O alumínio (grau 6061) é muito mais próximo em peso do composto de fibra de carbono, embora ainda um pouco mais pesado, mas o composto pode ter o dobro do módulo e até sete vezes a resistência.

Crescimento na indústria de compósitos

A indústria de compósitos é uma indústria excitante para se trabalhar porque novos materiais, processos e aplicações estão sendo desenvolvidos o tempo todo – como o uso de fibras híbridas virgens e recicladas, fabricação mais rápida e mais automatizada. O mercado global de materiais compósitos está crescendo a cerca de 5% ao ano, com a demanda por fibras de carbono crescendo a 12% ao ano.

Com cerca de 1500 empresas britânicas envolvidas, o mercado de produtos compósitos no Reino Unido foi estimado em £2.Com cerca de 1500 empresas britânicas envolvidas, o mercado de produtos compósitos no Reino Unido foi estimado em £2. 3 mil milhões em 2015, e poderá crescer para £12 mil milhões até 2030 (Referência: A Estratégia de Compósitos do Reino Unido para 2016)

Quando se deve usar compósitos?

Como em todos os materiais de engenharia, os compósitos têm pontos fortes e fracos específicos, que devem ser considerados na fase de especificação. Os compósitos não são de forma alguma o material certo para cada trabalho.

No entanto, uma grande força motriz por detrás do desenvolvimento dos compósitos tem sido que a combinação do reforço e da matriz pode ser alterada para satisfazer as propriedades finais necessárias de um componente. Por exemplo, se o componente final precisa ser resistente ao fogo, uma matriz retardante ao fogo pode ser usada na fase de desenvolvimento para que tenha esta propriedade.

Redução de peso

• A razão principal pela qual os compósitos são escolhidos é a melhoria da resistência / rigidez específica (força / rigidez específica por unidade de peso).
• Isso ajuda a reduzir o uso de combustível, ou aumentar a aceleração ou alcance no transporte.
• Permite uma instalação mais fácil e rápida ou um movimento mais rápido dos braços do robô e reduz as estruturas de apoio ou fundações.
• Permite melhorar a estabilidade do topside em navios e estruturas offshore e a flutuabilidade para aplicações em alto mar.

Durabilidade e manutenção

• Os compósitos não enferrujam, o que é crucial, especialmente em ambientes marítimos e químicos. A necessidade de manutenção e pintura é reduzida ou eliminada.
• Rolamentos compostos para motores marítimos e pontes não precisam de lubrificação e não corroem.
• Combinar a excelente resistência à fadiga, e os compostos podem aumentar várias vezes a vida útil do produto em muitas aplicações.

Funcionalidade acrescida

• Os compósitos são isolantes térmicos que são bons para proteção contra incêndio e explosão ou aplicações criogênicas.
• Isolamento elétrico é útil para estruturas de linhas ferroviárias e transparência de radar. Uma malha condutora ou revestimento pode ser integrado se necessário, por exemplo, para refletir radar ou desviar raios.
• Sensores, eletrônica e cabeamento podem ser embutidos.

Liberdade de projeto

• Design de compósitos permite a liberdade de forma arquitetônica.
• Muitas peças podem ser consolidadas em uma, e reforços, inserções, etc. podem ser integrados no molde.
• Os compósitos podem ser adaptados para se adequarem à aplicação, escolhendo os materiais constituintes e incorporando funcionalidade extra.