Carbono pré-laminado e congelado (Prepreg caseiro)

Hoje vou falar sobre a ideia de acrescentar resina epóxi à fibra de carbono e congelar para usar posteriormente. É possível comprar isso pronto e o produto se chama Prepreg e nesse post vou explicar um jeito de fazer isso em casa a um custo bem menor.

A fibra de carbono sempre deve ser usada com uma resina, normalmente epóxi, para tornar o produto composto forte. Uma grande vantagem no uso do carbono para a fabricação de peças é poder assumir qualquer forma. O que pode ser um pouco difícil e trabalhoso é como aplicar a resina à fibra. Para peças pequenas, pode-se simplesmente aplicar com um pincel. Já para peças muito grandes, pode ser mais interessante a infusão de resina à vácuo.

O problema

Independente da forma de aplicar a resina à fibra, um problema é garantir a proporção correta de resina. Qualquer excesso não vai aumentar a resistência da peça. Somente vai aumentar o peso e custo. Outra variável no processo de laminação é o tempo de vida útil da resina, o chamado pot life. Esse é o tempo em que é possível ser usada antes de tornar-se um gel.

O Prepreg como solução

Eu fiz um vídeo curto mostrando como reduzir esses problemas fazendo um Prepreg caseiro. A ideia básica é pré-impregnar a fibra de carbono com a resina já catalizada e manter congelada no freezer. Abaixo você pode conferir esse vídeo, ou se preferir, continue a leitura.

Vantagens do Prepreg

Usar esse processo facilita bastante a laminação de peças quando for optado pelo processo manual, ou seja, sem o uso de infusão a vácuo. Em resumo, cito algumas vantagens e em seguida comento cada uma delas:

  • Redução de peso e custo
  • Processo de laminação mais limpo
  • Uso de gabaritos para cortar a fibra no formato correto
  • Redução do tempo de laminação

Redução de peso e custo

Como já mencionei, qualquer excesso de resina no laminado só agrega peso e aumenta o custo. É necessário somente a quantidade para impregnar as fibras. O ideal é que o laminado tenha somente a espessura da fibra. Quando faço o Prepreg, deixo a fibra esticada sobre um vidro plano, entre duas camadas de plástico. Após impregnar bem a fibra, posso apertar bem o plástico para tirar o excesso de resina.

Processo de laminação mais limpo

Como o laminado estará entre duas camadas de plástico e congelado, a resina não ficará escorrendo e o operador não terá contato direto com ela até o momento de retirar o plástico e aplicar na peça ou molde. Isso facilita bastante o manuseio, deixando todo o processo mais limpo e com uma redução dos gases tóxicos emitidos.

Uso de gabaritos para cortar a fibra no formato correto

Uma parte do processo de laminação que particularmente acho muito trabalhosa é deixar a fibra no formato exato do molde. Aqui podemos optar por duas maneiras. Uma é esticar o tecido sobre o molde e cortar o excesso depois. Outra é fazer gabaritos no formato do molde e encaixar a fibra sobre ele.

O que vai determinar qual das duas maneiras pode ser muito pessoal, ou uma questão de produtividade. A primeira eu acho que dá muito trabalho, pois é difícil cortar a fibra no limite do molde com a resina ainda líquida. Claro, podes deixar o excesso para ser cortado depois da cura, mas é uma etapa a mais e no caso de peças simétricas, como uma fuselagem de um aeromodelo, quando é feita a junção das duas metades do molde, não pode existir esse excesso de fibra.

A segunda maneira é a que prefiro. Com o uso de um estilete novo ou um bisturi, corto a fibra no formato exato do molde. Na verdade, se o molde for grande, pode-se cortar vários pedaços menores e fazer o encaixe. Essa opção é interessante quando serão produzidas várias peças. Pode-se usar o gabarito para cortar todas e deixá-las armazenadas no congelador. Vejam que aqui estou mostrando como fazer a pré-impregnação da fibra de carbono, mas o processo é o mesmo para qualquer fibra, como vidro ou aramida (Kevlar).

Redução do tempo de laminação

Esse ponto é particularmente importante quando a peça for grande. Sabemos que uma vez catalisada a resina, começa uma corrida contra o relógio devido ao tempo de pot life. Se eu tiver pelo menos partes do laminado pronto e congelado, ele só vai sair do congelador na hora do uso. Esse Prepreg que mostrei no vídeo acima, eu vou usar para reforçar algumas partes da fuselagem do Ximango que estou construindo. Ele tem 25% de escala e por ser muito grande, ter essa fibra já impregnada vai ajudar bastante na redução do tempo.

Caso tenhas interesse em conhecer esse projeto do Ximango que estou construindo, te convido a acessar a playlist abaixo e se inscrever no canal do Youtube para acompanhar essa construção e outros tutoriais. Muito obrigado e até a próxima!