O processo patenteado permite a moldagem por compressão em pressões mais baixas, economizando custos de capital de equipamentos para produção de painéis. #adesivos #fora da autoclave #composto formador de folhas
Pode parecer uma porta de madeira, mas na verdade é uma réplica em camadas da superfície SMC, feita usando o novo processo de moldagem SMC da Acell. Este processo utiliza um núcleo de espuma fenólica para criar portas e outros painéis de construção através de moldagem única de baixa pressão. Fonte: Asell
Esta imagem mostra a instalação da prensa. Observe o trilho elevado visível no canto superior esquerdo que suporta o sistema robótico de pulverização PiMC para pintura em pó. Fonte: Italpresse
Seção transversal de um painel prensado (sem moldura de madeira) mostrando como a resina SMC penetra nas células abertas do núcleo de espuma, criando um intertravamento mecânico para evitar a delaminação. Fonte: Asell
Os painéis Acell estão disponíveis em centenas de acabamentos, incluindo padrões de mármore, conforme mostrado aqui. Fonte: Asell
Passo 1: Durante a fundição, primeiro é criado um molde de alumínio niquelado usando um mestre composto para recriar o acabamento superficial desejado. Esta face inferior é um painel de porta típico. Fonte: Asell
Passo 2: O negativo do composto de moldagem preenchido com vidro (SMC) é colocado na ferramenta; em um cenário de produção, uma camada superficial é aplicada primeiro ao molde para manter uma qualidade de superfície consistente. Fonte: Asell
Etapa 3: O painel da porta geralmente inclui uma moldura de madeira, permitindo que você faça furos na porta ou painel acabado e corte-o para caber na sua instalação. Fonte: Asell
Passo 4: A espuma fenólica patenteada da Acell (essencialmente fogo/fumaça/vírus) é colocada na moldura de madeira. Fonte: Asell
Etapa 5: Coloque a folha superior de SMC no isopor e na moldura de madeira e forme a outra camada externa do SMC e do sanduíche de isopor. Fonte: Asell
Passo 6: Compare o painel finalizado com o formulário. Observe que a espuma solta permite reproduzir os contornos dos painéis. Fonte: Asell
“Se você construir, eles virão” pode ser um bordão de Hollywood, mas também descreve a estratégia de avanço que a indústria de compósitos às vezes emprega – introduzindo inovações atraentes na esperança de que o mercado evolua ao longo do tempo. Adapte-se e aceite-o. A tecnologia de compostos para moldagem de folhas (SMC) da Acell é uma dessas inovações. Patenteado mundialmente em 2008 e introduzido nos EUA em 2010, este processo fornece uma combinação de material e processo para moldagem em sanduíche personalizada de alto desempenho. O custo do equipamento de capital dos painéis é muito inferior ao da moldagem por compressão convencional.
O inventor desta inovação é o grupo italiano de tecnologia química Acell (Milão, Itália), que há 25 anos produz um núcleo de espuma fenólica de célula aberta exclusivo para estruturas de edifícios resistentes ao fogo. A Acell queria encontrar um mercado mais amplo para seus produtos de espuma e desenvolveu um método de utilização de espuma em combinação com a SMC para fabricar portas e outros produtos de painel com eficiência para o mercado de construção. O parceiro técnico Acell Italpresse SpA (Bagnatica, Itália e Punta Gorda, Flórida) projetou e construiu uma linha de produção completa para a produção de painéis compósitos de acordo com parâmetros especificados. “Acreditamos em nosso modelo de negócios de criação de processos e produtos para uso global”, disse Michael Free, diretor comercial da Acell.
Talvez ele esteja certo. Isso gerou muito interesse na indústria. Na verdade, a Ashland Performance Materials (Columbus, Ohio) formou uma aliança estratégica com a Acell para promover esta tecnologia na América do Norte. O processo Acell também recebeu o Composites Excellence Award (ACE) 2011 da American Composite Manufacturers Association. (ACMA, Arlington, Virgínia) Categoria Inovação de Processos.
O novo processo de moldagem é a cristalização de uma grande quantidade de pesquisa e desenvolvimento de painéis sanduíche. Dave Ortmyer, COO da Italpresse USA, explicou que os projetos de portas compostas existentes são fabricados através de um processo de várias etapas e trabalhoso que inclui a fabricação da estrutura interna, a laminação do revestimento SMC, a montagem dos componentes e, finalmente, a espuma de poliuretano é derramada dentro para isolamento térmico. Em contrapartida, o processo da Acell produz um painel de porta equivalente em apenas uma etapa e com um custo inicial significativamente menor. “Um molde tradicional de revestimento de porta SMC pode custar até US$ 300.000”, disse Ortmyer. “Nosso processo pode fornecer uma porta pronta de uma só vez, o custo das ferramentas será de US$ 20.000 a US$ 25.000.”
Os materiais desempenham um papel fundamental no processo. Ao contrário da maioria das espumas fenólicas, que são macias, quebradiças e frágeis (como a espuma verde florista usada para arranjos de flores), a espuma Acell é uma combinação de ingredientes proprietários para criar uma espuma estrutural mais forte. m3 (5 a 50 lb/ft3). A espuma tem propriedades de isolamento térmico, resistência ao fogo, fumaça e toxicidade (FST) e propriedades de absorção de som. Também está disponível em vários tamanhos de células, disse Free. O SMC preenchido com vidro usado nos painéis das portas é fabricado pela Acell, disse ele. Como o SMC tem tendência à liberação de gases durante a moldagem, diz Ortmeier, a espuma atua como um material respirável, permitindo que o gás escape do molde através dos orifícios.
No entanto, a questão principal é a acessibilidade. Ortmeier disse que os parceiros esperam fornecer ferramentas económicas aos pequenos produtores ou aos que produzem vários produtos num curto espaço de tempo. Na moldagem por compressão SMC típica, as ferramentas são volumosas e caras, diz ele, não apenas porque as peças são volumosas, mas também porque têm que suportar o desgaste causado pelo movimento e fluxo das muitas “cargas” SMC alinhadas. no molde. . sob pressão aplicada necessariamente alta.
Como a espuma Acell mais estrutural permanece “frágil” (deformável) sob pressão, a pressão normal de prensagem irá esmagá-la completamente, portanto a pressão de moldagem deve ser relativamente baixa. Portanto, o processo Acell utiliza apenas uma fina camada de SMC na pele. Não se move nem flui lateralmente, portanto não há risco de desgaste na superfície da ferramenta. Na verdade, a resina SMC flui apenas na direção z – o processo é projetado para fornecer calor suficiente no molde para liquefazer a matriz SMC, fazendo com que parte da resina penetre nas células de espuma adjacentes à medida que se desintegra ligeiramente sob pressão.
“Durante o ciclo de moldagem, o invólucro SMC é essencialmente fixado mecanicamente e quimicamente na espuma”, explica Frey, e afirma que “a delaminação do invólucro é impossível”. outra Ferramenta muito forte. O custo de duas pastilhas fundidas finas (superior e inferior) com o detalhe de superfície necessário é apenas uma fração do custo necessário para produzir uma ferramenta SMC de aço ou alumínio usinado. O resultado, dizem os parceiros, é um processo acessível que oferece uma ampla gama de transações a um custo nominal de capital.
No entanto, a acessibilidade e a acessibilidade não excluem a adaptabilidade. Foram realizados vários testes nos quais foram incluídos materiais tecidos no laminado. Eles são simplesmente incorporados na camada intermediária, aumentando a resistência à flexão dos painéis. De acordo com Free, tecidos de aramida, favos de mel metálicos e até inserções pultrudadas podem ser integrados em painéis sanduíche e prensados durante o processamento para maior resistência a explosões, proteção contra roubo e muito mais. “Queremos que os fabricantes entendam que este processo é muito flexível e adaptável”, explicou. “Ele pode produzir painéis grossos ou finos personalizados a baixo custo, sem processamento adicional, como colagem ou fixação.”
A planta de processo, projetada pela Italpresse especificamente para a Acell, consiste em uma prensa descendente de 120 toneladas com placas aquecidas para colocação dos moldes dos painéis. A placa inferior foi projetada para entrar e sair da prensa automaticamente, e Ortmeier diz que é possível adicionar uma segunda placa inferior aquecida no lado oposto da máquina para colocar em um molde enquanto outro está na prensa usando Layup. estação. As lajes têm 2,6 m/8,5 pés x 1,3 m/4,2 pés para aplicações “padrão”, como portas decorativas, mas as lajes podem ser feitas sob medida para atender a projetos específicos. Vale a pena notar que também é possível modificar as configurações de prensa existentes para corresponder ao processo Acell, desde que a pressão possa ser controlada (através de batentes da matriz) para evitar sobrecompressão.
Os moldes são feitos individualmente para cada projeto de painel e podem ser feitos por métodos tradicionais de fundição. Para obter uma superfície de molde de alta definição que imite materiais naturais como madeira ou pedra, painéis de fibra de vidro/poliéster são colocados diretamente sobre o material escolhido para criar padrões mestres para as ferramentas superiores e inferiores. Os dois modelos mestres são enviados para a fundição, onde as ferramentas são fundidas em liga de alumínio-níquel. A ferramenta relativamente fina aquece rapidamente e pode ser levantada e movida por dois operadores quando ociosa. Outras opções de ferramentas estão disponíveis, mas as técnicas de fundição produzem ferramentas a um custo razoável e normalmente com espessura de 0,75″ a 1″ (20 a 25 mm).
Durante a produção, o molde é preparado de acordo com o acabamento superficial desejado do painel. Uma variedade de revestimentos e acabamentos para moldagem estão disponíveis, explicou Free, incluindo revestimento em pó para moldagem (PiMC), um pó de pigmento pulverizável amplamente utilizado que derrete e reage com SMC para formar um revestimento resistente a UV e arranhões. Cor da superfície do painel. Outras opções incluem derramar areia colorida ou natural sobre o molde para simular pedra ou aplicar um véu estampado que pode adicionar textura e padrão. Em seguida, o filamento de superfície é colocado no molde e, em seguida, a camada de SMC preenchida com vidro é cortada em forma de malha e colocada no molde preparado.
Um pedaço de espuma Acell de 1″/26 mm de espessura (também cortado em formato de malha) foi então colocado no topo do SMC. A segunda camada de SMC é aplicada à espuma junto com o segundo filme para facilitar a liberação das peças e fornecer um canal para os voláteis emitidos pelo SMC. A matriz inferior, que é colocada no topo da placa aquecida, é então alimentada mecanicamente ou manualmente na prensa, onde uma temperatura de processo de 130°C a 150°C (266°F a 302°F) é atingida. Abaixe o molde superior sobre a pilha, deixando um pequeno espaço de ar entre os moldes, e pressione a camada intermediária com uma força de 5 kg/cm2 (71 psi) por cerca de cinco minutos para formar um painel sólido como na etapa 6. Durante a ciclo de estampagem, os cordões deslizam para fora e a peça é removida.
Para criar um painel de porta típico, o processo foi modificado adicionando uma moldura de madeira sanduíche ao redor da borda da peça (etapa 3) e instalando espuma dentro da moldura. A madeira afiada permite que as portas sejam cortadas em dimensões precisas e as dobradiças e acessórios de montagem podem ser facilmente instalados, explica Fritsch.
Embora a maioria das portas compostas tradicionais sejam agora fabricadas na Ásia, Ortmayer afirma que o processo Acell “permite a produção 'local' em terra devido ao seu custo mais baixo. É uma forma de criar empregos industriais a um custo de capital razoável. Existem actualmente sete licenciados na Europa que utilizam o processo Acell para fabricar portas e outros produtos de painéis, e o interesse nos EUA cresceu rapidamente desde que recebeu um prémio ACMA em 2011, diz Free, que espera ver mais em componentes de construção para exteriores. Frequentemente utilizado, por exemplo, como painéis de revestimento (ver foto), este processo é excelente em termos de isolamento térmico, resistência aos raios UV e resistência ao impacto.
Outra vantagem é que os painéis Acell são 100% recicláveis: até 20% do material reciclado é reaproveitado na produção de espuma. “Criamos um processo de moldagem SMC econômico e ecológico”, disse Free. Mike Wallenhorst disse que se espera que a aliança estratégica com a Ashland torne a tecnologia mais conhecida. Diretor de Gestão de Produtos da Ashland. “É uma peça de tecnologia impressionante que merece um público mais amplo.”
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Horário da postagem: 01/09/2023