Apostila-Artesanato

Cooperativismo em Materiais Compsitos

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PEAS DE ARTESANATO E DECORAO FABRICADAS COM RESINAS DE POLIETER

INSATURADO

MANUAL BSICO DO INICIANTE

Original 1987

Edio 7 maio de 2014

INTRODUO H muito que o Homem, externando instintos naturais de criatividade como parte fundamental para sua evoluo, busca formas de registrar suas emoes, compartilhar seus sentimentos, alegrar seus ambientes, eternizar sua histria, etc, atravs da arte. Muitas foram as formas atravs dos tempos, desde o Homem das Cavernas que gravavam figuras nas paredes rochosas das cavernas, ou esculpiam ferramentas de rocha bruta, que o Homem vem buscando materiais alternativos para seus trabalhos. Desde pequenos objetos de adorno pessoal, confeccionados nos mais diversos materiais e processos, at grande rocha esculpidas, marcaram, e continuam marcando, a passagem do homem pelo planeta. No ltimo sculo, com o avano intelectual, cientfico e tecnolgico, surgiram novas matrias primas sintetizadas, substituindo materiais convencionais e suprindo dificuldades de manuseio de processamento. Uma dessas matrias primas a Resina Poliester Insaturada, que, por diferentes processos, proporcionou infindveis utilizaes, dentre elas a confeco de objetos de arte e decorao. Muito tem se publicado, nos ltimos trinta anos, a este respeito. Tais literaturas, na grande maioria, editadas por Empresas ligadas ao ramo, fabricantes de materiais, distribuidores, revendedores, e at mesmo transformadores, enriquecem nossos arquivos e transferem conhecimentos a todos que se dispe a atuar nesta rea. Entretanto, mesmo os trabalhos publicados rotulados como bsicos, dada a complexidade do assunto, cobrem-se de termos tcnicos, normas, conceitos qumicos e fsicos, de difcil entendimento para o iniciante, sem que este faa um trabalho de consulta abrangente, ou at que esteja habituado ao assunto. com esta idia que, por entender que um mercado sempre crescenta conta com o sucesso de iniciantes, ofereo esta apostila terica, que acompanha seus cursos prticos previamente agendados. Marco Aurlio Forte.



O QUE RESINA POLIESTER INSATURADA ? Quimicamente constitui uma famlia de polmeros resultante da condensao de bi-cidos insaturados, cidos saturados modificados e lcoois polifuncionais denominados glicis, dissolvidos em diluentes reativos (copolmeros) como o Monmero de estireno (vinil benzeno). A maioria das matrizes polimricas conhecidas, como poliestireno, polipropileno, polietileno, pvc, etc..., so materiais slidos (normalmente granulados) processados por elevao de temperatura e moldados enquanto lquidos por diversos equipamentos. Resfriados voltam ao estado slido e constituem os plsticos que conhecemos. Por novo aquecimento retornam a forma lquida e pode ser reprocessados (reciclados). Por essas caractersticas so denominados Termoplsticos. Inversamente aos termoplsticos, as Resinas Poliester Insaturadas, encontram-se no estado lquido (diludas em monmero de estireno), e podem ser processadas fisicamente (endurecidas) por elevao de temperatura. Para viabilizar processos de fabricao, uma reao qumica foi desenvolvida para que a solidificao ocorra em temperatura ambiente (reao de veremos particularmente adiante). Qualquer que seja o mtodo utilizado, o produto curado (endurecido) jamais volta ao estado lquido original, o que, como as Epoxis, Fenlica, Furnicas, etc..., as caracterizam como Termofixos. PROPRIEDADES: Algumas propriedades das Resinas Poliester Insaturadas

Boas propriedades mecnicas, como, trao, flexo e impacto;

No condutor de corrente eltrica;

Flexibilidade de projeto, inclusive para modificaes posteriores;

Estabilidade dimensional;

Baixa absoro de gua;

Resistncia corroso e oxidao;

Nenhuma restrio ao tamanho e formato da pea;

Moldes simples e baratos e de confeco prpria;

Baixo investimento em equipamentos;

Boa relao custo-benefcio;

timo acabamento superficial.

Peas translcidas



REATIVIDADE

Para que tenhamos sucesso na utilizao das Resinas de Poliester Insaturados precisamos conhecer noes bsicas das reaes de endurecimento (polimerizao) e cura, e limitaes nas adies de reagentes. Basicamente, o que se deseja um produto final com caractersticas rgidas porm no quebradia; com bom acabamento superficial; com estabilidade dimensional (baixa contrao de cura); brilho; translucidez; etc. Estas propriedades quase sempre so garantidas com uma reatividade controlada, ou seja, a preciso e a limitao dos reagentes adicionados. Normalmente a especificao da resina utilizada dada pelo prprio fabricante ou distribuidor, baseada em desenvolvimentos especficos para cada aplicao e garantida por um histrico de aplicaes bem sucedidas. O reagente acelerador j vem adicionado na resina (pr-acelerada) e a dosagem do catalisador recomendada no ato da aquisio. Portanto informe-se e exija Boletim tcnico do produto comprado. A reao se processa no encontro do acelerador, normalmente um sal metlico (cobalto p.ex.), previamente adicionado na resina, com um catalisador, freqentemente um Perxido orgnico (MEKP p.ex.), dosado para iniciar o processo. O controle desta reao de suma importncia e obedecem os seguintes passos:

O Gel Time o perodo em que a resina, aps catalisada, permanece no estado lquido e ainda pode ser manuseada. Como sabemos, a partir do momento em que gelifica (por isto o nome Gel Time), no pode ser mais processada e no retorna a forma de origem. (Termofixos).

O Intervalo de Reao o perodo em que aps a gelificao, a temperatura se eleva (exotermia), at que atinja temperaturas aproximadas 180 oC. (Pico exotrmico), o controle desta reao que determina o sucesso ou o fracasso de cada aplicao, podendo ocasionar consequncias indesejveis como:

Quando este intervalo muito rpido e/ou atinge picos de elevadas temperaturas, pode ocorrer uma contrao excessiva; empenamentos; trincas ou rachaduras; mudana de colorao e translucidez; queima do molde; e at auto-combusto.

Quando esta reao extremamente lenta, ou seja, gera pouca energia, ocorre quase sempre que no atinge a cura suficiente para a rigidez desejada.

provvel que, em funo de algumas interferncias como; variao da temperatura ambiente; volume ou massa da pea fundida; cristalinidade exigida; etc..., algumas formulaes

especficas devero ser desenvolvidas e testadas empiricamente, obedecendo os seguintes critrios: Onde: A = Catlise com 1% - B = Catlise com 2% - C = Catlise com 0,3%

0

50

100

150

200

250

0 20 40 60 80

Te

mp

era

tura

Minutos

Reao

tem



CARGAS A adio de cargas minerais um procedimento bastante discutido entre os tcnicos da rea, j que ela deve obedecer critrios de dosagem, qualidade, benefcios, interferncias, etc., e no apenas a reduo de custo. De forma geral, a incluso de cargas minerais , promovem, alm da reduo do custo, as seguintes caractersticas:

Reduzem a translucidez Reduzem empenamentos

Reduzem a contrao na cura Reduzem a exotermia

Reduzem dilatao trmica Reduzem permeabilidade

Melhoram as propriedades mecnicas Reduzem permeabilidade

Aumentam a rigidez Aumentam o peso

Melhoram acabamento Retardam chamas As cargas minerais mais usadas so: Carbonato de clcio (calcita); Talco industrial; Slicas; Fibra moda; Quartzo; Caulim; Barita; etc., e outras utilizadas nos mrmores sintticos. Sua escolha de grande importncia e so desejveis as seguintes caractersticas:

Inrcia (no reativas) Baixa absoro

Tamanho das partculas Forma das partculas

Umidade Densidade

Cor Condutibilidade etc... SUGESTO DE FORMULAES

TIPO DA PEA RESINA TIPO DE MOLDE % FLEXIVEL % CALCITA VOLUME % MEKP S/ A RESINA S/ A RESINA OU MASSA S/RESINA

CRISTAL CRISTAL AV RAZO 0 0 BAIXO 1

CRISTAL CRISTAL MV MDIO A FUNDO 0 0 BAIXO 1

CRISTAL CRISTAL MV FUNDO 0 0 MDIO 0,8

CRISTAL CRISTAL BV FUNDO 0 0 GRANDE 0,5

TRANSLCIDA CRISTAL AV RAZO 0 0 BAIXO 1

TRANSLCIDA CRISTAL MV MDIO A FUNDO 5 0 BAIXO 1

TRANSLCIDA CRISTAL MV FUNDO 5 0 MDIO 0,8

TRANSLCIDA CRISTAL BV FUNDO 5 0 GRANDE 0,5

LEITOSA CRISTAL AV RAZO 5 10 BAIXO 1

LEITOSA CRISTAL MV MDIO A FUNDO 10 10 BAIXO 1

LEITOSA CRISTAL MV FUNDO 10 10 MDIO 0,8

LEITOSA CRISTAL BV FUNDO 15 10 GRANDE 0,5

CARREGADA CLARA BV RAZO 15 > 200 BAIXO 2

CARREGADA CLARA BV MDIO 15 ~= 200 BAIXO 2

CARREGADA CLARA BV FUNDO 20 at 200 MDIO 1,5

CARREGADA CLARA BV FUNDO 25 < 200 GRANDE 1

MRMORE SINT. ORTO MS - MV ABERTO 0 at 500 MDIO 1,5

MRMORE ORTO MS - MV ABERTO 0 At 500 GRANDE 1

MRMORE ORTO MS - MV FECHADO 0 At 500 MDIO 1

MRMORE ORTO MS - MV FECHADO 0 At 500 GRANDE 1

ENCAPSULAM. ORTO/DCPD BV. RAZO 25 >200 BAIXO 1,5

ENCAPSULAM. ORTO/DCPD BV. FUNDO 25 >200 MDIO 1

ENCAPSULAM. ORTO/DCPD BV FUNDO 30 >200 GRANDE 1

AV = Alta viscosidade MV = Mdia viscosidade BV = Baixa viscosidade MS = Marm.Sint.



As formulaes acima servem de ponto de partida para uma pesquisa mais criteriosa e testes prticos de cada situao em particular. Sugere-se que faam experincias a partir de 100 ml (meio copo americano de resina) para cada formulao desejada. As misturas de flexvel e cargas podem ser tambm feitas em volume, assim como, na falta de dosadores precisos, o catalisador pode ser dosado em gotas, ou seja 25 gotas = 1 ml = 1% sobre 100 ml de resina da formulao.

PROCESSO

Como vimos no captulo anterior, as peas so moldadas ou fundidas a partir de materiais lquidos ou pastosos que por uma reao qumica solidificam dentro de moldes que transferem s peas todas as caractersticas desejadas. Portanto, a criao artstica reproduzida fielmente e retrata todas as particularidades do modelo, sejam elas positivas ou negativas. Sejam obras criadas particularmente, ou cpia de peas existentes, o objetivo reproduzi-las com a melhor qualidade possvel. Assim, o primeiro cuidado dar obra original as melhores caractersticas possveis de acabamento superficial, eliminando-se porosidades, rugosidades, riscos ou ranhuras, etc..., j que as Borrachas de Silicone, normalmente utilizadas para confeco dos moldes, reproduzem fielmente esta superfcie. MOLDAGEM EM SILICONE A borracha de silicone tem se mostrado muito eficiente e prtica na construo de molde para reproduo de peas complexas, com sadas negativas, micro detalhes superficiais, e principalmente na cpia fiel para reproduo de obras de arte, artesanatos, estatuetas, e bijuterias. Hoje, a indstria cinematogrfica reproduz e at mesmo confecciona grandes rplicas, utilizando a borracha de silicone.

Diferentes qualidades de borrachas de silicone so produzidos especificamente para cada aplicao. Caracterizam-se principalmente pelas propriedades de elasticidade, dureza, resistncia ao rasgo, e devem ser escolhidas de acordo com a maior ou menor necessidade destas propriedades.



PRODUO DA PEA EM MOLDE DE SILICONE

O processo de moldagem relativamente simples, j que no requer tcnicas especiais, ficando a cargo da criatividade e o bom senso as melhores formas de atingir o objetivo desejado. Desenvolvida a melhor formulao de resina, carga mineral e catlise, quase sempre individual para cada tipo de pea, basto alguns cuidados para atingir a qualidade mxima. Sugere-se a utilizao de uma mesa vibratria, sobre a qual os moldes sero depositados e preenchidos, facilitando bastante na excluso de bolhas de ar incorporadas durante a mistura dos componentes. Isto porque, o material ainda em estado lquido, no permanecendo em repouso, facilita e expulso do ar por diferena de densidade. Outra forma de obter-se este resultado a utilizao de cmara de vcuo, onde os moldes preenchidos devem permanecer por alguns minutos e retirados antes da gelatinizao da resina. Mtodo de menor produtividade aplicado em casos raros. MTODO DE LAMINAO COM CELOFANE Este mtodo utilizado para a fabricao de peas translcidas como vitrais, coberturas, letreiros e placas luminosas, etc. Como o objetivo, quase sempre, a obteno de painis translcidos, deve-se usar uma resina cristal. O celofane estendido sobre uma mesa, e sobre ele espalhada uma camada de resina catalisada. Imediatamente em seguida, sobre a resina depositada uma ou mais mantas de fios de roving picado. Na seqncia outra camada de resina depositada sobre as fibras com a ajuda de um regador. Finalmente, sobre estas, depositada outra folha de celofane. A laminao feita com uma esptula de celulide (plstico), sobre o celofane, de forma a impregnar-se as fibras de vidro, retirar as bolhas de ar, homogeneizar e uniformizar o laminado. Este mtodo, aps um leve treinamento, da maior praticidade e proporciona trabalhos artesanais de muita criatividade (vitrais, por exemplo). No caso de Vitrais, a criatividade deve prevalecer. Existem muitas forma de criar-se efeitos, desenhos, superfcies, etc. Por exemplo: A textura superficial pode ser conseguida amassando-se ou enrugando-se o celofane de muitas forma diferentes, antes de usa-lo; Os desenhos e cores so obtidos represando-se as resina com corantes em espaos confinados por um cordes de massa, da mesma forma que se decora um bolo de confeitaria.



MATERIAIS DE CONSUMO Chamamos de Materiais de Consumo uma srie de produtos auxiliares na fabricao das peas, e que no fazem parte do produto acabado. So eles:

Desmoldantes - So usados para impedir que a pea cole no molde, quando estes no so de Borracha de Silicone (anti-aderente naturalmente), facilitando a separao da mesma quando esta estiver seca. Existem vrios tipos de desmoldantes disponveis no mercado, dos quais podemos destacar: Ceras desmoldante So produtos base de carnaba, sem silicones, utilizadas normalmente em molde aberto, e moldes novos. So de difcil remoo da superfcie da pea, e portanto, podem constituir um problema em peas a serem pintadas. PVAL So desmoldantes lquidos, base de lcool Polivinlico, que depois de seco, forma um filme plstico na superfcie do molde, impedindo a aderncia da pea. Tambm desmoldam junto com a pea, porm so de fcil remoo.

Fluido de Silicone - um leo de silicone, usado para conservao e recuperao de moldes de borracha de silicone, para reproduo de artesanatos de resina poliester, velas, sabonetes, gesso, etc. Quando inicialmente preparados, os moldes de borracha de silicone possuem boas caractersticas de desmoldagem. Com o tempo, contudo, os agentes reativos das resinas moldadas iro destruir a lubricidade do molde, e as peas comearo a aderir ao molde. Para evitar estes inconvenientes, desde as primeiras moldagens, para conservao das propriedades originais, ou para a recuperao das caractersticas de auto-desmoldagem, utiliza-se o Fluido de Silicone..

Solventes Servem para limpar os equipamentos usados, sendo os mais comuns os Thinners a base de acetatos e cetonas. importante no confundir solvente com diluente, pois os solvente no devem ser utilizados para diluir resinas.

O que descrevemos at aqui nesta literatura, de forma resumida e compacta, procura elucidar as diretrizes bsicas para o iniciante familiarizar-se com os materiais envolvidos nos processos de fabricao de artesanatos, bijuterias e decorao. Por esta razo, e pela abrangncia deste assunto, reiteramos a disposio de fornecer todas as informaes ao nosso alcance, quando consultados. Utilize nossos endereos e telefones sempre que desejarem.



Esperamos ter oferecido as informaes que todos precisavam, de maneira clara e suscita, como foi o objetivo deste trabalho. Sabemos, porm, que a abrangncia do assunto e o desenvolvimento constante de novas tecnologias so interminveis, o que no permite sejam descritas em poucas pginas, mas nosso compromisso com vocs no termina aqui. Lembrem-se; mantemos um corpo tcnico permanente a sua disposio, personalizando nosso atendimento de forma a fornecer exatamente o que voc necessita.

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