BR102014029490A2 - método de fabricação de uma suspenção de microfibra em resina e suspensão produzida pelo método - Google Patents

Abstract

resumo método de fabricação de uma suspensão de microfibra em resina e suspensão produzida pelo método a presente invenção se refere ao método de fabricação de um material compósito frp pré-reforçado ou pré-mix (reforçado antes da moldagem), liquido, fluido e derramável por gravidade em forma de suspensão de fibra em resina, formada por uma composição de resina e uma composição de filamentos de vidro muito curtos ou micro-filamentos, assim como a dita suspensão, aos dispositivos para produzir a suspensão e ao produto feito usando a suspensão.

Description

MÉTODO DÉ FABRICAÇÃO DE UMA SUSPENSÃO DE MiCROFIBRA EM RESINA E SUSPENSÃO PRODUZIDA PELO MÉTODO

CAMPO DA INVENÇÃO

[001J A presente invenção se refere a um material compósita pré-reforçado (reforçado antes da moidagem ou “pré-mix"), fluido, liquido e derramável por gravidade, em forma de suspensão de fibra em resina, formada por uma composição de resina que tem sido pré-reforçada com monofilamentos de vidro muito curtos, assim como ao método de sua fabricação.

[002] TERMINOLOGIA - GLOSSÁRIO - “filamentação" - a separação ou desagregação dos strands de fibra em filamentos individuais ou monofiiamentos serão doravante referida como “filamentação”, “super-strand” - O feixe de fibra contínua, composta de uma quantidade desejável de filamentos individuais aglutinados por uma cola ou “binder” solúvel e posicionados formando um grande, único strand, em forma de fita delgada, larga e suficientemente rígida, capaz de ser empurrada para o sistema de corte será doravante referido como “super-strand”. O super-strand pode ser obtido diretamente na fabricação da fibra, durante o processo de sizing dos filamentos, ou indiretamente pelo compounder (usuário) molhando um ou mais fios de roving com uma solução de solventes, dissolvendo o binder originai e reagrupando todos os filamentos formando a mesma fita delgada, larga e rígida acima mencionada, preservando ígualmente as propriedades providas pelo size nos filamentos. - “micra-fitamentos* - Os curtos filamentos de vidro obtidos pelo corte dos super-strands serão doravante referidos como “micro-filamentos”. - “suspensão”— Q material compósito formado por resina e aditivos e por micro-filamentos, que é pré-mix (misturado antes da moidagem), fluido, liquido e derramável por gravidade, será doravante referido como “suspensão’’, “aspect-ratio” - O fator ou coeficiente de forma ou relação comprimento/diâmetro dos micro-filamentos será doravante referido como “aspect-ratio". - “fração” - O conteúdo % ou teor % de fibra da fibra relacionada ao peso total da suspensão será doravante referido como “fração”.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO E ESTADO DA TÉCNICA 1003] Uma tecnologia similar foi abordada pelo mesmo inventor no pedido internacional PCT/EP2011/001395, o qual será focado na descrição da presente invenção a fim de evidenciar as principais diferenças entre a tecnologia anterior e a da presente invenção, O pedido ‘1395 revelou uma massa plástica reforçada com filamentos longos baseada na suposição ou hipótese que quanto mais longa é a fibra, mais resistente é o compósito, o que explica ter reivindicado no pedido um comprimento relativamente longo, entre 3 e 50 mm, preferivelmente entre 12 e 30 mm, e a separação dos strands de multifilamentos em filamentos individuais requeria ser feita depois que os strands eram misturados à resina, e somente por vibração de alta frequência, evitando categoricamente qualquer outro tipo de agitação. A massa plástica de acordo com o documento ‘1395 mostrou problemas operacionais na sua produção e na moldagem, uma vez que as forças de atração polar ou molecular entre filamentos devido ao alto valor do “aspect-ratio” dos filamentos impedia a dispersão da fibra no compósito e aumentava excessivamente a viscosidade da massa, a qual se comportava como uma pasta densa, não homogênea e com grande quantidade de ar irreversivelmente aprisionado.

OBJETIVOS E SÍNTESE DA INVENÇÃO

[004] O objetivo da presente invenção é obter, através de uma tecnologia aperfeiçoada que supera os problemas e inconvenientes da técnica anterior, uma suspensão de FRP (fiber reinforced plastic) fluída, liquida e derramáve! por gravidade, simplificando a maioria dos sistemas de moldagem e gerando peças mais resistentes e mais lisas das que usam normais chopped-strands, assim como o método para sua fabricação. Este objetivo é resolvido com um método para formar a suspensão a uma suspensão como reivindicado.

A INVENÇÃO EM GERAL

[005] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, um método de fabricação de uma suspensão fluida de resina reforçada com fibra pode ser executado em uma sequencia de etapas ou em uma única etapa, onde o método em multi-etapas provê maior precisão e controle do comprimento da fibra, enquanto o método em etapa única pode ser mais amplas, rápido e econômico.

[006] Quando o método é executado numa sequencia de etapas separadas, eie compreende as etapas de prover um tanque de mistura tendo acoplado um sistema misturador e/ou dispersor, prover a composição de resina e aditivos, colocar dita composição no tanque de mistura e usar o sistema misturador/dispersor para induzir na composição de resina um movimento envolvendo todos os pontos da resina e incorporar ar, prover micro-filamentos com aspect-ratio de entre 10 e 60, preferivelmente entre 25 e 45, e adicionar ditos micro-filamentos à resina, preferivelmente em modo contínuo e enquanto ela está em movimento, até que a quantidade de fibra alcance uma fração predeterminada que corresponde a uma predeterminada viscosidade da suspensão, monitorar a dispersão da fibra na resina até que a mistura seja uma suspensão homogênea de micro-filamentos de vidro em resina, onde a correlação ou interdependência entre o aspect-ratio de entre 10 e 60 e o diâmetro dos filamentos de entre 5 e 40 pm, determina que os micro-filamentos devem ter um comprimento de entre 0,2 e 2,5 mm, preferivelmente entre 0.5 e 1,5 mm. Este método de fabricação em muiti-etapas pode prever que a etapa de prover os micro-filamentos inclua produzir ditos micro-filamentos cortando um ou mais “super-strand" usando um dispositivo que sincroniza um sistema de alimentação e um sistema de corte, de modo que o sistema de alimentação puxe o super-strand da bobina e o empurre para o corte avançando a intervalos regulares ou com velocidade constante, e onde o sistema de corte é selecionado de um grupo composto de mecanismos de corte mecânicos, hidráulicos, pneumáticos e eletrônicos (laser), e/ou suas combinações; o super-strand é cortado num plano de corte Ύ-Υ" perpendicular à direção da fibra, e num comprimento tão curto que o binder solúvel perde sua força agiutinante e os micro-filamentos separam sozinhos um do outro, preservando intactas as propriedades de acoplamento vidro-resina fornecidas pelo sízing original na sua superfície, sem danificar a superfície da fibra, e os micro-filamentos cortados podem ser coletados por uma correia transportadora.

[007] Quando o método é executado numa única etapa o compounding da suspensão de acordo com a invenção ocorre numa bomba extrusora normalmente usada na injeção de termoplásticos onde um mecanismo de roscas tipo twin-screw quebra a fibra em micro-filamentos e os mistura com a composição de resina na próprta bomba. Vários fatores influenciam o comportamento da suspensão termofixa assim obtida, como as características da composição de resina e da fibra, aderência na interface vidro-resina, conteúdo de fibra, distribuição da orientação da fibra e distribuição do tamanho da fibra. Na injeção, a quebra da fibra acontece principalmente nos estágios de alimentação e compressão, e as fibras são quebradas a um grau tal que seu tamanho residual se assemelha a particulados, preservando porem as propriedades de acoplamento fibra-resina. A geometria da rosca é o fator chave que permite controlar o aspect-ratio residual e a distribuição da fibra, atuando no atrito que causa a ruptura da fibra, no processo de mistura fibra-resina, no tempo de residência e na interação fibra-fibra e fibra-parede; menor esforço tangenciai e maior ação de amassar a fibra no compounding na bomba melhoram o controle e a proteção de seu comprimento. Além disso, o uso de fibra em forma de “super-strand" provê maior fluidez, maior uniformidade no tamanho residual da fibra e maior fração da fibra na suspensão do que usando roving normal.

[008] Um segundo aspecto da invenção se refere ainda a uma suspensão de fibra em resina feita de acordo com o método descrito acima. Em particular, a suspensão de acordo com a invenção compreende uma composição de resinas/aditivos e um reforço de fibra baseado em micro-filamentos obtidos cortando fibra, ditos micro-filamentos sendo dispersos homogeneamente na composição de resina formando uma suspensão capaz de ser moldada por sistemas que requerem fluidez como laminação continua, extrusão, puitrusão, injeção, compressão, spray-up e “casting", produzindo peças com resistência mecânica e com superfícies lisas e niveladas, onde ditos micro-filamentos tem um “aspect-ratio” entre 10 e 60, preferivelmente entre 25 e 45, selecionado em correlação aos diâmetros dos filamentos de vidro do mercado de FRP, os quais variam entre 5 e 40 pm. 1009] A suspensão de acordo com a invenção pode prover ainda que; de acordo com o aspect-ratio necessário e o diâmetro dos filamentos fabricados no mercado, o comprimento dos micro-filamentos é de entre 0,2 e 2,5 mm, preferivelmente entre 0.5 e 1,5 mm; ditos micro-filamentos sejam limpos e livres de penugem e pó de vidro e as propriedades de acoplamento na interface fibra- resina fornecidas pelo sizing original permaneçam intactas após ter sido cortados e misturados na resina; - a composição de resina inclua uma resina poliéster insaturada, termofixa, tixotropica, curável por UV e/ou peróxidos, e um ou mais aditivos selecionados de um grupo composto de agentes antiestáticos, umectantes, de acoplamento como síianos, zirconatos e titanatos, desaerantes, dispersantes, estabilizantes, pigmentos, cargas e auxiliares de método; a suspensão possa ser curada por uma radiação UV com fotoinidadores, por peróxidos químicos, ou por um sistema de cura mista que é a combinação de ambas, dita cura mista compreende uma cura UV rápida e parcial feita na linha de produção, e uma cura química lenta e completa que se manifesta só depois que a peça é retirada da tinha de produção, progredindo off-line até a total polimerização, e - a composição de resina inclua qualquer outra resina termofixa e termoplástica que possa ser reforçada com os micro-filamentos da invenção.

[010] Um terceiro aspecto da invenção se refere a um produto manufaturado com a suspensão de resina reforçada com fibra de acordo com a invenção.

[011] Um quarto aspecto da invenção se refere a um dispositivo para produzir a suspensão de acordo com o método acima, o dispositivo sendo selecionado num grupo que inclui um tanque de mistura tendo acoplado um sistema agitador e dispersor, preferivelmente do tipo Cowles, onde o dispositivo é adaptado para prover uma composição de resina e aditivos, colocar a composição no tanque de mistura e usar o sistema misturador/dispersor para induzir na composição de resina um movimento envolvendo todos os pontos da resina, sem criar redemoinhos que possam incluir ar, prover micro-filamentos com um aspect-ratio de entre 10 e 60, preferivelmente entre 25 e 45, e adicionar ditos micro-filamentos à resina, preferivelmente em modo contínuo e enquanto a composição de resina está em movimento, para formar uma suspensão até que a quantidade de fibra na suspensão alcance uma fração predeterminada que corresponde a uma predeterminada viscosidade da suspensão, e monitorar a dispersão da fibra na resina visualmente ou extraindo amostragens, até que a mistura seja uma suspensão substancialmente homogênea de micro-filamentos de vidro em resina, e por uma bomba extrusora do tipo usado na injeção de plásticos onde um mecanismo de rosca tipo twin screw quebra a fibra em micro-filamentos e os mistura com a composição de resina na própria bomba fazendo, numa única etapa, o compounding da suspensão, onde o aspeci-ratio é de entre 10 e 60, o diâmetro dos filamentos é de entre 5 e 40 pm, e os micro-filamentos são de entre 0,2 e 2,5 mm, preferivelmente entre 0.5 e 1,5 mm.

[012] Um quinto aspecto da invenção se refere a um dispositivo para produzir chapas planas e painéis sandwich estruturais de acordo com o método acima mencionado e usando a suspensão acima, como será descrito abaixo.

A SUSPENSÃO DE ACORDO COM A PRESENTE INVENÇÃO

[013] A suspensão da invenção é expressamente projetada para ser fluida e derramávei por gravidade, com aspecto de uma normal resina e não de uma massa plástica. A suspensão contem imperceptíveis micro-filamentos de fibra que são adicionados à resina apenas por dispersão, eliminando as lentas, complexas e dispendiosas etapas requeridas na impregnação convencional da fibra e tornando o processo de moldagem mais simples e econômico. Além disso, características de viscosidade, tixotropia, reologia, aparência, homogeneidade e compounding, assemelham a suspensão a um gelcoat.

[014] A desagregação (filamentação) da fibra em filamentos individuais aumenta enormemente a área da interface fibra-resina em comparação com a área da interface dos chopped-strands quando estes são mantidos intatos, o que provê um grande ganho em energia potencial no compósito. Esta constatação, que não tinha sido reconhecida até agora, é um fato novo que cria um efeito novo em compósitos.

Foi assumido previamente na arte, e particuiarmente no documento anterior Ί395, que quanto mais longa é a fibra, mais resistente é o compósito. Entretanto, para fibra cortada ou descontínua, o comprimento da fibra pode ser apenar o necessário e suficiente para que a resina transfira efetivamente o esforço à fibra e aproveite todo o seu potencial. Comprimentos maiores não proveem melhoramentos significativos nas propriedades físicas do compósito, enquanto dificultam e encarecem os processos de moldagem.

[015] Na presente invenção, uma vez cortados muito curtos e liberados dos strands, os micro-filamentos se tomam relativamente longos” por causa do seu novo aspect-ratio criado pelo menor diâmetro dos micro-filamentos comparado com o diâmetro ou espessura média dos strands de multi-filamentos.

Diferentemente ao que acontece nos compósitos convencionais que usam strands, os micro-filamentos permitem agora que todas as partículas de resina e de fibra participem da transferência do esforço, incluindo tanto a resina que, na técnica anterior, ficaria não reforçada ou estacionada nos cruzamentos dos strands (e então inútil), como os filamentos que, na técnica anterior, ficariam no núcleo dos strands <e então passivos). Em outras palavras, todos os filamentos dos strands, tanto periféricos ou externos da casca como os internos do núcleo estão agora em contato direto com a resina e podem trabalhar individualmente.

[016] Assim como o volume da madeira dura não aumenta quando a água a molha e penetra em suas fibras, o volume do strand também não aumenta quando molhado com resina/estireno e este penetra em seus filamentos; isto significa que num strand composto de multifilamentos a resina não acha espaço para criar interfaces resina-vidro dentro do strand e que a resina não transfere o esforço diretamente aos filamentos no núcleo do strand, mas o faz apenas na sua casca ou superfície externa. Esta não menos surpreendente constatação, também não reconhecida até agora é mais um fato novo que cria outro efeito novo.

Em particular, este novo efeito não é aplicável à tecnologia ‘1395, pois naquele caso os filamentos, embora separados dos strands por um complexo sistema de vibração de alta frequência, acabavam se aglomerando uns aos outros deixando amplas zonas do compósito sem fibra ou com resina não reforçada, tomando a filamentação da fibra inútil, O APROVEITAMENTO DOS FATOS NOVOS REVELADOS PELA INVENÇÃO [017} Os novos conceitos acima mencionados, i.e., o grande ganho em energia potencial devido à desagregação da fibra e a surpreendente funcionalidade e capacidade dos micro-filamentos, põem a questão do reforço dos plásticos numa nova luz e criam um novo material compósito a ser aproveitado através de um método que consegue manter a viscosidade da suspensão tão baixa quanto for necessário, viabilizando a mofdagem por sistemas que requerem fluidez, ao mesmo tempo em que provê excelentes propriedades físicas. A fluidez da suspensão conseguida limitando o valor do aspect-ratio dos micro-filamentos entre 10 e 60. preferivelmente entre 25 e 45, e a correlação ou interdependência entre o aspect-ratio e o diâmetro dos filamentos de entre 5 e 40 pm, determina que os micro-filamentos devem ser cortados num comprimento de entre 0,2 e 2,5 mm, preferivelmente entre 0.5 e 1,5 mm. O aspect-ratio dos micro-filamentos é o fator chave que define as principais propriedades da suspensão e seu valor ideal deve ser encontrado buscando o melhor compromisso entre a homogeneidade e a fluidez da suspensão e a fração da fibra que a suspensão pode admitir nessas condições, ou em outras palavras, o aspect-ratio idea! é aquele que maximiza a fração da fibra para uma determinada homogeneidade e fluidez.

[018] Uma materialização da invenção que compara um micro-filamento com L = 0,5 mm, diâmetro 12 pm e aspect-ratio 40 com um chopped-strand com L = 7 mm, diâmetro 200 pm e aspect-ratio 35 prova que, no que se refere ao “gripping” da resina na fibra e assumindo que ambos os tipos de fibra tem a mesma aderência na interface resina-fibra, um micro-filamento de 0,5 mm tem uma funcionalidade similar a aquela de um strand de 7 mm. Bons resultados podem ser obtidos, em outras materializações, com micro-filamentos com valores similares do aspect-ratio, por exemplo, com L = 1 mm e diâmetro = 24 pm, ou com L = 1.5 mm e diâmetro = 36 pm, assim como combinando micro-filamentos com diferentes comprimentos e diferentes diâmetros numa mesma suspensão.

ISOTRQPIA TRIDIMENSIONAL f019] O pequeno aspecfiratio dos micro-filamentos faz que sua orientação na suspensão seja aleatória ou multi-directionai, isto é, seus comprimentos são orientados em todas e qualquer direção do espaço Na suspensão há uniformidade das propriedades físicas em todas as direções do volume, como mostrado na Fig. 9. A perfeita isotropia tridimensional da suspensão provê propriedades desejáveis a qualquer tipo de peças, particularmente aquelas com formas irregulares ou nervuradas, ou que são solicitadas simultaneamente em planos e direções diferentes, assim como sob torção, impacto e/ou combinações de esforços, [020] Todavia, se as peças são solicitadas num plano a fibra não é totaimente aproveitada, pois os micro-filamentos estão inclinados ou até perpendiculares ao plano do esforço, como mostrado na Fig. 8, Com um projeto adequado é possível maximizar a resistência mecânica adaptando o comprimento dos micro-filamentos a uma isotropia bidimensional, i.e., uniformidade das propriedades físicas em todas as direções de um plano, aproximando o mais possível a inclinação dos micro-filamentos ao plano do esforço. Quanto menor a espessura, maior será o aproveitamento da fibra. Para espessuras maiores o projetista pode usar varias opções, como a estratificação em finas camadas múltiplas, ou a combinação de diferentes sistemas de moldagem ou ainda a combinação de diferentes tipos de micro-filamentos.

[021] Em uma materialização, assumindo que o aspect-ratio é mantido dentro da faixa de valores ideais, a combinação de diferentes tipos de micro-filamentos, por exemplo, 0,5 mm com diâmetro 12 pm, 1 mm com diâmetro 24 pme 1.5 mm com diâmetro 36 pm, pode conciliar a isotropia tridimensional da suspensão com a otimização das propriedades mecânicas quando a peça é solicitada num plano, pois uma combinação pode prover efeitos sinérgicos nas performances da peça e reduz a quantidade de resina necessária para manter uma determinada viscosidade. {022] Em outra materialização, em ambas as metades de um típico molde para RTM (Resin Transfer Molding) é aplicada por spray-up camadas de suspensão com uma espessura entre 0,5 e 1 mm; após a cura parcial das camadas o molde é fechado e a suspensão fluida é injetada formando o núcleo de uma peça com a espessura desejada, obtida pela combinação dos sistemas de spray-up e injeção. BENEFÍCIOS DA PARTICULAR F[LAMENTAÇÃO DE ACORDO COM A INVENÇÃO [023] De acordo com a invenção e com base nas experiências feitas com a técnica anterior, foi concluído que quanto maior é o aspect-ratio dos filamentos, maiores são as forças de atração molecular entre eles. Além disso, quanto maior é o comprimento da fibra, maior é sua tendência a se orientar na direção do fluxo e se alinhar com os filamentos vizinhos, o que aumenta ainda mais as forças de atração, o que explica o porque a massa plástica revelada na aplicação Ί395 não era homogênea nem isotrépica.

[024} Além disso, foi concluído que os fatores que governam a performance de um composto reforçado com fibra fiiamentada não são o comprimento e a fração da fibra, mas o aspect-ratio e a interação íibra-resina na interface, com a efetiva fração da fibra sendo condicionada e subordinada a estes fatores. Conforme o aspect-ratio dos filamentos aumenta além de certo valor, a fração da fibra que a suspensão é capaz de admitir sem afetar sua homogeneidade diminui. Um aspect-ratio de perto de 50 parece ser o limiar além do qua! os micro-filamentos começam a formar aglomerados, embora isso dependa também de outros fatores, como o sistema de dispersão usado e a adição de cargas. Aglomerados de fibra prejudicam a homogeneidade da suspensão, afetando a interação na interface fibra-resina e causando a deterioração das propriedades mecânicas do compósito.

[025] A homogeneidade do compósito determina a real efetividade da fração da fibra. Em outras palavras, unia grande fração da fibra é ilusória se a fibra não é aproveitada totalmente ou ela trabalha apenas parcialmente. A particular filamentaçâo da fibra obtida pelo método da presente invenção se diferencia de qualquer outra tecnologia conhecida na técnica. O fato de que os strands são cortados tão curtos que desagregam espontaneamente em micro-filamentos muda radicalmente o método de manufatura, assim como a natureza do compósito e sua utilização industrial. Cada fatia cortada de um super-strand libera milhares de micro-filamentos que são quase impalpáveis e resultam, quando misturados com a resina, em pequenos sólidos particulados suspensos em um liquido. O tamanho muito pequeno dos micro-filamentos permite controlar e neutralizar a ação das forças de atração molecular assim como a tendência dos filamentos a se orientar na direção do fluxo do compósito na moldagem das peças, permitindo sua total dispersão na resina formando um novo material compósito que além de tomar o material quase coloidal, os micro-filamentos reforçam todas as partículas da resina e fazem que a interação na interface fibra-resina seja tão completa quanto à de uma solução.

[026] A suspensão de micro-filamentos elimina uma das maiores causas de falhas em compósitos, como a concentração da tensão perto das pontas das fibras. Além disso, a fluidez da suspensão evita a inclusão de ar durante o manuseio ou permite a saída de qualquer ar que venha a ser incorporado. No entanto, é essencial que a força de aderência na interface fibra-resina seja a máxima possível.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL DA SUSPENSÃO DE ACORDO COM A INVENÇÃO

[027] A versatilidade da suspensão fluida da invenção simplifica a maioria dos sistemas de moldagem tradicionais conhecidos na arte. Por exemplo, sistemas de injeção usando a suspensão permitem a produção de formas complexas, requerem pouca mão de obra, permitem a produção em escala industrial com ferramenta! de custo baixo e curto lead time, não há limite de tamanho, não necessitam de pré-formas de fibra, e as peças moldadas requerem mínimo acabamento. Peças injetadas com a suspensão FRP da invenção podem ser mais delgadas, leves e econômicas, com ampla gama de resistências mecânicas, devido a maior homogeneidade e isotropia do compósito. Além disso, extrusão, puftrusão, compressão, spray-up e casting usando a suspensão reforçada podem abrir novos mercados em compósitos.

POLARIDADE, FLOCULAÇÃO E DISPERSÃO DA FIBRA

[028] Partículas estão sujeitas a atrações polares ou moleculares, especialmente quando as partículas tem a forma e a natureza de filamentos de vidro, e quando devem ser dispersos num meio de baixa polaridade como é a resina poliéster. A energia de interação consiste das forças de atração de van der Waals-London e a interação Couiombica. A filamentação da fibra aumenta a área da interface que, por sua vez, aumenta a energia superficial livre na interface ou tensão interfacial e a relação atração/massa de cada filamento. Quanto mais alta é a tensão interfacial, mais forte ê a tendência das fibras de reduzir a área da interface. Os filamentos tendem, assim, a reagfomerar e formar flocos.

[029] Este problema é resolvido de modo geral na presente invenção limitando o aspecfc-ralio dos filamentos numa faixa de valores baixos, o que leva a cortar a fibra muito curta e em correlação com o diâmetro dos filamentos. Isto significa que os micro-filamentos podem ser considerados um tipo de partículas e. no que se refere às forças de atração intermolecular devido à polaridade e à energia livre superficial, permitem aproveitar tecnologias capazes de lidar com a tendência a aglomeração de partículas, incluindo os seguintes sistemas, os quais podem ser usados isoladamente ou conjuntamente: - adição de dispersantes líquidos poliméricos convencionais podem ser usados na suspensão para molhar, dispersar e estabilizar os micro-filamentos na resina, evitando sua reaglorneração, preferivelmente por repulsão estérica. Estes aditivos podem ser adicionados à resina e/ou à fibra antes da mistura, incluindo sua adição ao size durante a fabricação da fibra. Este sistema pode também incluir agentes desaerantes, umectantes e surfactantes, e - adição de dispersantes sólidos em forma de nano-partículas, incluindo óxidos metálicos como Si02, ZnO, TÍ02, e AI203 assim como CaC03, podem ser usados na suspensão para neutralizar as forças de atração molecular entre micro-filamentos. Etes são surpreentíentemente efetivos em micro-filamentos uma vez que os identificam como partículas, e recobrem suas superfícies agindo como espaçadores entre os micro-filamentos e evitam sua aglomeração. A fricção vidro-vidro é reduzida pelo efeito “rolamento” de alguns destes dispersantes melhorando o fluxo. Em particular, além de seu uso como agente tixotropico, fumed-silica (Si02) se opõe as forças de van der Waais, e adquire uma carga triboelétrica negativa por causa dos grupos de silanol na superfície das partículas.

FORÇA DE ADERÊNCIA NA INTERFACE FIBRA-RESINA

[030] A hipótese que a transmissão do esforço da resina à fibra aconteça somente se a fibra é suficientemente longa e os grandes esforços da maioria dos “oampounders" de termoplásticos para aumentar o comprimento residual das fibras apôs seu rompimento durante o “twin-screw" compounding e a moldagem por injeção, tentando aumentar as propriedades mecânicas do compósito com produtos LFTP (Long Fíber Thermo Plastics) comprovam que a aderência interfadal entre a fibra e a resina é outro fator chave e levanta a questão de porque aumentar os custos do processo de injeção com o uso de fibras longas se a resistência intrínseca da fibra de vidro, seja ela curta ou longa, é a mesma? O mercado de FRP que usa sistemas de moldagem com fibra cortada ou descontínua pede por processos menos sofisticados, com custos mais baixos, maior homogeneidade dos compósitos, materiais mais fáceis de processar, menor volume de resíduos, melhor isotropia e distribuição das fibras, e melhor qualidade nas peças moldadas, e a micro-fibra é a solução, especiaimente se a aderência na interface fibra-resina não permite o deslizamento ou “putl-ouf entre fibra e matriz.

[031] A aderência na interface com uma determinada resina pode ser melhorada subsíancialmente aperfeiçoando fatores como tratamento da superfície, química, temperatura, dispersão, e tempo de contato fibra- resina. Enquanto os silanos são aplicáveis na superfície dos filamentos, os zirconatos e titanatos são adicionados à resina. Neoalkoxy zirconatos e titanatos atuam nos prótons (H+) da superfície do vidro e não nas hidroxilas (OH-). Eles não necessitam de um determinado pH para a reação e não necessitam de água para a formacao de silanol. O vidro tem, no melhor dos casos, 15% hidroxilas, mas tem 85%+ prótons. Eles se coordenam nos prótons sem fragmento molecular Os organometálicos reagem em pontos onde os silanos não atuam.

O MÉTODO DE FABRICAÇÃO DA SUSPENSÃO DE ACORDO COM A INVENÇÃO

[0321 Em uma materialfeaçâ© da invenção, o método compreende uma sequencia de etapas, como: - prover um tanque de compounding ou mistura (9) tendo acoplado um misturador/dispersor (12), - prover uma composição de resina e aditivos (10), colocar dita composição no tanque de compounding (9) e usar o misturador/dispersor para induzir na composição de resina um movimento envolvendo todos os pontos da composição, - prover micro-fiiamentos (7) tendo um aspect-ratio de entre 10 e 60, preferivelmente entre 25 e 45, e adicionar ditos mícro-filamentos à composição (10) até que a quantidade de fibra na composição alcance uma fiação predeterminada que corresponde a uma predeterminada viscosidade, formando a suspensão (13), e monitorar a dispersão da fibra na composição visualmente ou extraindo amostragens, até que a mistura seja uma suspensão fluida e homogênea de micro-filamentos na composição de resina, onde a interdependência ou correlação entre o aspect-ratio de entre 10 e 60 e o diâmetro dos filamentos de entre 5 e 40 pm determina que os micro-filamentos são providos tendo um comprimento de entre 0,2 e 2,5 mm, preferivelmente entre 0.5 e 1,5 mm, e onde a etapa de prover micro-filamentos inclui produzir ditos micro-filamentos usando um dispositivo que sincroniza um sistema de alimentação no qual o super-strand é movimentado por um mecanismo de avanço que pode ser tanto a intervalos regulares como a velocidade constante, e um sistema de corte onde os super-strands são cortados por um mecanismo de corte que inclui sistemas de corte mecânicos, hidráulicos, pneumáticos e eletrônicos, e/ou suas combinações, e no qual o super-strand é cortado em comprimentos tão pequenos que o binder solúvel que une os filamentos perde sua força aglutinante e os micro-filamentos separam sozinhos um do outro, preservando as propriedades providas pelo size.

[033] Numa outra materialização da invenção, as etapas de prover um tanque de compounding (9), prover uma composição de resina e aditivos (10), e prover micro-filamentos (7), são unificadas numa única etapa utilizando uma bomba extrusora do tipo “twin-screw” conhecida na arte por ser usada em injeção de iermoplásticos, adaptada para fazer, a temperatura ambiente e sem pressão de injeção, o compounding de: - uma resina insaturada, termofixa, tixotropica, como poliésíer, curável por UV e/ou peróxidos, com aditivos para moldagem, dispersão e acoplamento com a fibra, incluindo siianos, zirconatos e titanatos, cargas e auxiliares de método, e - fibra de vidro, tratada com size solúvel, a fibra sendo selecionada num grupo formado por roving convencional ou chopped-strands, e por super-strands delgados, onde a fibra é quebrada e convertida em micro-filamentos pela rotação das roscas da extrusora, e ditos micro-filamentos são misturados e dispersos na composição de resina na própria bomba, compondo a suspensão de fibra em resina de acordo com a invenção.

[034] Neste sistema de etapa única, vários fatores afetam o comportamento de uma suspensão termofixa assim obtida, como as características da composição de resina e da fibra, aderência na interface fibra-resina, conteúdo de fibra, distribuição da orientação da fibra e distribuição do aspect-ratio da fibra. As fibras usadas para reforçar a composição de resina são quebradas a um grau tal que seu tamanho residual se assemelha a particulados, preservando as propriedades de acoplamento fibra-resina. A quebra da fibra pode ser relativamente controlada através do projeto da rosca e pelas condições operativas na bomba.

[035] Tipicamente, um mecanismo que amasse (kneading) a fibra e minimize os esforços tangenciais cria as melhores condições para controlar e proteger o comprimento da fibra, e.g. usando twin-screw produzidas pela BUSS AG - Suíça. A geometria da rosca é o fator chave que permite controlar o aspect-ratio residual e a distribuição da fibra, atuando na quebra da fibra, no processo de dispersão da fibra, no tempo de residência na bomba (rosca curta) e na interação fibra-fibra e fibra-parede. Além de melhorar o controle da quebra da fibra no compounding, a pouca espessura das fitas do super-strand da invenção provêm maior fluidez no compósito, constância do aspect-ratio residual da fibra e maior fração da fibra na suspensão do que usando roving normal. A suspensão pode então ser coletada em tambores na saída da bomba.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[036] Os componentes da tecnologia de acordo com uma ou mais materializações da presente invenção serão ctaramente entendidas pela descrição das figuras a seguir, contendo as mesmas referencias numéricas dos desenhos. Algumas figuras foram intencionalmente desenhadas fora de escala para melhor clareza, nas quais algumas partes, sendo obvias, foram intencionalmente omitidas também por maior clareza. Em particular, essas partes sendo as estruturas que suportam os elementos mostrados.

[037] LISTA DOS DESENHOS

Fig. 1a mostra esquematicamente, em uma materialização, um setup para a produção da suspensão;

Fig. 1b mostra esquematicamente uma variante da Fig. 1a para a produção da suspensão;

Fig. 2a mostra esquematicamente, em outra materialização da invenção, um sistema alternativo de corte;

Fig. 2b mostra esquematicamente outra materialização do sistema de corte;

Fig. 3 compara esquematicamente (não desenhado em escala) o aspect-ratio de um chopped-strand formado por multi-filamentos, com o aspect-ratio de um micro- filamento;

Fig. 4 mostra esquematicamente a distribuição da tensão e da deformação na interface resina-fibra num chopped-strand quando reforça um compósito;

Fig. 5 mostra esquematicamente um exemplo de como pode ser feito um painel de FRP;

Fig. 6 mostra esquematicamente uma variante do sistema da Fig. 5;

Fig. 7 mostra esquematicamente um detalhe da Fig. 6;

Fig. 8 mostra esquematicamente um setup 2-D dos microfilamentos;

Fig. 9 mostra esquematicamente um setup 3-0 dos microfilamentos;

[038] DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MATERIALIZAÇÕES

Fig. 1a mostra esquematicamente, em uma materialização da invenção» um Iayout para compor ou produzir a suspensão que compreende um setup para produzir os micro-filamentos e um setup para sua mistura e dispersão na resina, o Iayout sendo como segue: - um setup para produzir micro-fifamentos usando uma técnica que sincroniza os sistemas de alimentação e de corte, ditos sistemas sendo exemplares e produzindo micro-filamentos usando roving convencional, incluindo um sistema de umecíaçâo-recomposiçáo onde o roving (1) é molhado por uma composição (3) de solventes e aditivos e é espremido passando por um ou mais pares de cilindros revestidos (2) sendo tracionada pelo propulsor (4); dita solução (3) é suficientemente volátil para ser secada total ou parcialmente entre os cilindros (2) e o propulsor (4); a solução (3) dissolve o binder solúvel original e recompõe ou redistribui todos os filamentos de uma ou mais mechas de roving criando um único grande strand, ou “super-strand”, no qual os filamentos são reposicionados, uma vez secados, em forma de fita delgada, larga e rígida, capaz de ser empurrada peto propulsor (4) para o corte; esta recomposição permite que o corte e a produção de micro-filamentos seja feito em condições praticáveis e industriais; as propriedades de acoplamento vidro-resina são preservadas intactas; a composicao (3) pode incluir aditivos de umectação, dispersão, antiestaticos e de acoplamento; todos os materiais usados na solução (3) são quimicamente compatíveis com a composição de resina (10) e/ou solúveis nela, O sistema de alimentação (4) puxa o “super-strand” dos cilindros (2) e o empurra para o corte avançando a intervalos regulares ou a velocidade constante, o sistema de corte tendo um tipo de guilhotina com peto menos uma lamina móvel (5) que corta o super-strand contra a lamina fixa (6) produzindo os micro-filamentos (7); as laminas cortam o super-strand num plano de corte “Y-Y* preferivelmente perpendicular à fibra, e num comprimento tão pequeno que o binder solúvel perde sua força aglutinante e os micro-filamentos separam sozinhos um do outro, mas preservando intactas as propriedades de acoplamento, sem danificar a superfície da fibra; os micro-filamentos cortados (7) são coletados numa correia transportadora (8) e podem ser secados, se necessário, um setup de mistura ou “compounding" que mostra um exemplo de como os mícro-filamentos (7) são adicionados à composição de resina (10) formando a suspensão (13), onde: (9) é o tanque de mistura, (12) o sistema agitador e dispersor, (a) ângulo de inclinação do dispersor com um plano horizontal, o ângulo sendo de entre 0 e 90 graus dependendo das características do tanque.

Fig. 1b mostra esquematicamente, em outra materialização da invenção, um layout alternativo para produzir a suspensão, onde a fibra (1) tem sido já produzida diretamente pelo fabricante da fibra em forma de “super-strand” de modo que este é simplesmente puxado do rolo pelo sistema de alimentação (4) e empurrado para o corte. Todas as outras partes que não são mencionadas são as mesmas da Fig. 1.

Fig. 2a mostra esquematicamente, em outra materialização da invenção, um layout alternativo do corte da fibra, onde uma lamina móvel (5) corta a fibra pressionando-a contra um cilindro de encosto elástico ou “backup-rolf (15); A lamina (5) é acionada por um reciprocador (14) e.g., excêntrico, carne ou similar e corta o super-strand num plano Ύ-Υ" preferivelmente perpendicular ao comprimento da fibra e a guia (16) suporta a fibra. Todas as outras partes que não são mencionadas são as mesmas da Fig. 1a.

Fig. 2b mostra esquematicamente, em outra materialização da invenção, outro layout do corte da fibra, onde uma ou mais laminas móveis (5’) são montadas num rotor e cortam a fibra contra uma lamina fixa (6) e num plano de corte Ύ-Υ” preferivelmente perpendicular ao comprimento da fibra, como ocorre na Fig. 1. Todas as outras partes que não são mencionadas são as mesmas da Fig. 1a. Embora as figuras 1a, 1b, 2a, e 2b esquematizem sistemas de corte mecânico, o corte da fibra pode ser feito por dispositivos pneumáticos, hidráulicos, eletrônicos (laser) e/ou suas combinações.

Fig. 3 (não desenhada em escala) compara esquematicamente o aspect-ratio de: - um micro-filamento “F”, de 0,5 mm, diâmetro 12 pm e aspect-ratio 40, com - um strand “S\ de 7 mm, diâmetro 200 pm, e aspect-ratio 35, onde a figura evidencia que, no que se refere ao gripping ou agarramento da fibra pela resina, um filamento de 0,5 mm tem, peio menos, a mesma funcionalidade de um tradicional chopped-strand de 7 mm. Que o “gripping” ocorre somente sobre os filamentos externos ou “casca" do strand, e não sobre os filamentos do núcleo, pode ser deduzido facilmente observando a Fig. 4. Falhas estruturais em compósitos ocorrem porque forças de tração alongam a resina mais do que as fibras causando a separação entre os materiais por cisaihamento na interface resina-fibra, tais falhas ocorrem precisamente na interface externa do strand. Alem disso, é importante salientar que a comparação da Fig. 3 contrapõe um chopped-strand de 7 mm de um lado, contra perto de 2000 micro-filamentos de 0,5 mm do outro lado, tendo presente que o esforço externo que se espera transferir a cada um dos tipos de fibras da Fig. 3 é substancialmente proporcional a seus respectivos tamanhos.

Fig. 4 mostra esquematicamente a distribuição do esforço na interface resina-fibra de compósitos que usam chopped-strands. Quando as fibras de vidro são cortadas, todo o esforço externo “Ee* tem que ser aplicado à fibra através da resina na interface resina-fibra. O esforço em cada strand ΈΓ é resultado da força externa “Ee” aplicada na resina. Como a fibra de vidro é mais rígida que a resina tentará se alongar menos. Como resultado, importantes deformações tangenciais ocorrerão na resina perto das pontas das fibras. Estas deformações tangenciais na resina criam tensões tangenciais nas pontas das fibras, e aumentam gradualmente ao longo da fibra. Quando a tensão na fibra alcança um nível onde o alongamento da fibra iguala o alongamento da resina a tensão tangencial na resina é zero. Essa parte da fibra é a parte que absorve o esforço com maior efetividade. Para níveis de carga maiores as tensões tangenciais na resina se tomarão tão grandes que causarão deformações plásticas. Na figura, “S" é o strand, “L” é seu comprimento, “o" é a tensão no strand, e “F" são os filamentos que compõem o strand.

Fig. 5 mostra esquematicamente, em vista seccional, um exemplo de dispositivo para produzir chapas ou painéis de FRP no qual: - (21, 22) é a tubulação/válvula para verter a suspensão (13) num reservatório, mantendo no mesmo um nível predeterminado e substancialmente constante; - (26, 27, 28, 29, 30) é um reservatório para represar a suspensão, composto de uma plataforma (26), uma primeira travessa (27), uma segunda travessa (28), duas paredes laterais (29) iguais, e uma tampa (30); o reservatório desareja (elimina) naturalmente o ar que tivesse sido incorporado previamente na suspensão e impede a entrada de novo ar na produção da chapa; seu fundo é ligado a um duto ou tubulação retangular onde ocorre a pultrusão e cura da chapa, e sua elevação com respeito à plataforma (26) assegura que a formação da chapa ocorra estando submersa no fluido da suspensão, uma vez que a área de pultrusão/cura forma um compartimento estanque; as travessas (27) e (28) tem a mesma largura transversal da plataforma (26) enquanto que as paredes laterais (29) podem se deslocar dentro dessa largura em função da largura da chapa, definindo-a e moldando suas bordas; (23, 23’) são duas correias transportadoras feitas de filmes plásticos, e.g. PET, que são desenroladas dos rolos (24, 24 ) e puxadas pelo sistema propulsor comum (25) o qual inclui esteiras ou cilindros; as correias entram no reservatório, encapsulam a suspensão e a arrastam através da pultrusão/cura; a correia (23) desliza sobre o lado superior da plataforma (26), enquanto que a correia (23 ) desliza sobre o lado interno da travessa (28) e sobre o lado interno superior do duto ou molde de pultrusão/cura; a suspensão (13) arrastada pelas correias transportadoras e forçada a passar através da área de pultrusão/cura forma uma tira homogênea, calibrada e com bordas moldadas; ditas correias podem ser mantidas em modo provisório ou permanente nas superfícies da chapa ou painel acabado, podendo ser previamente impressas com imagens ou legendas num lado interno tratado criando um painel decorado, ou podem formar duas correias transportadoras sem-fim (não mostradas na figura); o duto formado pela plataforma (26), a travessa (28) e as laterais (29), define a secção final do painel, incluindo sua espessura *T\ sua largura e suas bordas; - (31) é um sistema de cura que pode incluir uma cura a quente, e.g. IR (radiação infravermelha) pardal na área de pultrusão e/ou uma cura UV com uma ou mais fontes UV posicionadas em um ou ambos os lados da tira de suspensão, ao longo da tubulação de pultrusão e na sua saida, de modo a endurecer suficientemente a tira de suspensão mantendo inalterada a forma adquirida no molde até completar a cura, após a chapa ser removida da linha de produção, resultando num painel “P”, que pode ser cortado transversalmente no dispositivo (32) num comprimento “L\ deslizando sobre os roletes (33).

Fig. 6 mostra esquematicamente uma variante do dispositivo da Fig. 5, onde um núcleo (34) pode ser incorporado no sistema formando um corpo único (unit-body construction) com a suspensão (13) e produzindo um painel sandwich estrutural contínuo. O núcleo é feito de qualquer material compatível com a resina da suspensão e capaz de aderir a ela, e.g, PU expandido, sendo introduzido no reservatório através de uma abertura feita na travessa (27), contornada com uma guarnição que impede o vazamento da suspensão; o núcleo é centralizado no painel por meio de guias (35) posicionadas adequadamente; a cura da suspensão começa a acontecer ainda na tubulação de pultrusão de modo a assegurar a correta forma final do painel sandwich, especialmente naquelas partes que serão suas bordas laterais; o novo sistema provê a produção contínua de painéis sandwich estruturais, com benefícios como: produção das chapas em FRP (skins) e sua fusão com o núcleo em uma única operação, o compartimento estanque da área de pu!trusão/cura assegura que o painel sandwich é totalmente “air-free'’ e com perfeita aderência skin-núcieo, mínimo espaço de fabrica, pode fabricar painéis com qualquer comprimento transportável, alta produtividade e baixos custos gerais; a plataforma (26) é ligeiramente inclinada para permitir que a suspensão se instale no espaço formado entre o núcleo (34) e a correia (23); o eixo “H-H" indica a linha horizontal; as partes do dispositivo que não são mencionadas na figura são as mesmas mostradas ou mencionadas na Fig. 5.

Fig. 7 mostra esquematicamente um detalhe ampliado do tanque-represa evidenciando as guarnições que impedem o vazamento da suspensão tanto na entrada do núcleo (34) como no perímetro inferior das paredes do tanque, assim como indica o posicionamento das guias de centralização do núcleo (34) no painel; todas as partes não mencionadas são as mesmas da Figs. Sei- As setas no interior do reservatório indicam a direção do fluxo da suspensão (13), sendo arrastada pelos filmes ou correias transportadoras (23, 23').

Fig. 8 mostra esquematicamente uma típica configuração bidimensional dos micro-filamentos, na qual seus comprimentos são aleatoriamente distribuídos e posicionados coplanares ou contidos no plano do esforço, provendo a uniformidade das propriedades físicas em todas as direções desse piano.

Fig. 9 mostra esquematicamente um típico setup tridimensiooaí dos micro-filamentos, no qual seus comprimentos são aleatoriamente distribuídos e orientados nas três direções do espaço, provendo a uniformidade das propriedades físicas em todas as direções do espaço.

MATERIAIS USADOS NA INVENÇÃO

[039] Embora os materiais preferivelmente usados sejam resina poíiéster insaturada e íixotropica, fibra de vidro tratada com size que assegura a máxima aderência na interface fibra-resina, aditivos para desaerar, umeetar, dispersar, aglutinar e crosslinking, modücadores de reotogia, lubrificantes, sílanos, zirconatos e titanatos, cargas minerais, fotoinidadores UV, agentes de cura química, auxiliares de processamento, assim como os sistemas de umectaçâo, recomposição, corte, dispersão, espalhamento, transporte, e cura, é possível usar na invenção qualquer outro material, resinas, incluindo resinas termo plásticas, tipos de fibras, aditivos, agentes de acoplamento, sistemas de corte, de dispersão e de cura, cargas, pigmentos e auxiliares de método desde que sejam compatíveis com o método e o produto da invenção, [040] Enquanto a invenção tem sido descrita em detalhe, os exemplos, modificações e variações dessas materializações serão agora aparentes para os técnicos na matéria. De acordo com isso, o escopo da presente invenção não è limitado pelas materializações descritas acima, mas somente pelos termos das reivindicações anexas.

Claims (12)

1. MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UMA SUSPENSÃO DE FIBRA EM RESINA, caracterizado por compreender as etapas de: » prover um tanque de compounding ou mistura (9) tendo acoplado um misturador/dispersor (12), - prover uma composição de resina e aditivos (10), colocar dita composição no tanque de compounding (9) e usar o misturador/dispersor para induzir na composição de resina um movimento envolvendo todos os pontos da resina, - prover micro-filamentos (7) tendo um aspect-ratio de entre 10 e 60, preferivelmente entre 25 e 45, e adicionar ditos micro-filamentos à composição (10) até que a quantidade de Fibra na composição alcance uma fração predeterminada que corresponde a uma predeterminada viscosidade, formando a suspensão (13), e monitorar a dispersão da fibra na composição visualmente ou extraindo amostragens, até que a mistura seja uma suspensão fluida e substancialmente homogênea de micro-filamentos na composição de resina, onde a interdependência ou correlação entre o aspect-ratio de entre 10 e 60 e o diâmetro dos filamentos de entre 5 e 40 pm determina que os micro-filamentos são providos tendo um comprimento de entre 0,2 e 2,5 mm, preferivelmente entre 0.5 e 1,5 mm.

2. O MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UMA SUSPENSÃO DE FIBRA EM RESINA de acordo asm a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que a etapa de prover micro-filamentos inclui produzir ditos micro-filamentos cortando “super-strands” com um dispositivo que sincroniza um sistema de alimentação e um sistema de corte; o sistema de alimentação puxa o super-strand da bobina e o empurra através do sistema de corte, ditos sistemas sendo usados como segue: - no sistema de alimentação o super-strand é movimentado por um mecanismo que é selecionado de um grupo composto- de mecanismos para avançar a intervalos regulares e a velocidade constante, no sistema de corte os super-strands são cortados por um mecanismo que é selecionado de um grupo composto de sistemas de corte mecânicos, hidráulicos, pneumáticos e eletrônicos, e/ou suas combinações; o super-strand é cortado em comprimentos tão curtos que o binder solúvel que une os filamentos perde sua força aglutinante e os micro-filamentos separam sozinhos um do outro, preservando intactas as propriedades de acoplamento providas pelo size, onde o “super-strand” de acordo com a invenção é feito por um método que é direto quando o fabricante da fibra, durante o processo de sizing, aglutina a quantidade desejada de filamentos posicionando-os em forma de fita delgada, larga e rígida, e é indireto quando o compounder (usuário) molha um ou mais fios de roving com uma solução de solventes dissolvendo o binder original e reagrupa todos os filamentos formando a mesma fita delgada acima mencionada, preservando Igualmente as propriedades providas pelo size nos filamentos.

3. O MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UMA SUSPENSÃO DE FIBRA EM RESINA de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato que as etapas de prover um tanque de compounding (9), prover uma composição de resina e aditivos (10), e prover micro-filamentos (7), são unificadas utilizando uma bomba extrusora do tipo “twin-screw” conhecida na arte por ser usada em injeção de termoplásticos, adaptada para fazer, a temperatura ambiente e sem pressão de injeção, o compounding de; uma resina insaturada, termofixa, tixotropica, como poliéster, curável por UV e/ou peróxidos, com aditivos para moldagem, dispersão e acoplamento oom a fibra, incluindo silanos, zirconatos e titanatos, cargas e auxiliares de método, e - fibra de vidro, tratada com size solúvel, a fibra sendo selecionada num grupo formado por roving convencional ou chopped-strands, e por super-strands delgados, largos e relativamente rígidos, onde a fibra é quebrada e convertida em micro-filamentos pela rotação das roscas da extrusora, e ditos micro-filamentos são misturados e dispersos na composição de resina na própria bomba extrusora, compondo a suspensão de fibra em resina de acordo com a invenção,

4. SUSPENSÃO· DE FIBRA EM RESINA, caracterizada por compreender uma composição de resina e aditivos, e um reforço de fibra de vidro composto de micro- filamentos os quais são homogeneamente dispersos na composição de resina, onde ditos micro-filamentos tem um aspect-ratio de entre 10 e 60, selecionado em correlação com os diâmetros de filamentos de vidro, os quais variam entre 5 e 40 pm.

5. A SUSPENSÃO DE FIBRA EM RESINA de acordo com a reivindicação 4, caracterizada peto fato que a correlação do aspect-ratio de entre 10 e 60 e o diâmetro dos micro-filamentos de entre 5 e 40 pm determina que o comprimento dos micro-filamentos é de entre 0,2 e 2,5 mm.

6. A SUSPENSÃO DE FIBRA EM RESINA de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizada pelo fato que ditos micro-filamentos são cortados num comprimento predeterminado ou numa combinação de comprimentos predeterminados, ditos comprimentos sendo predeterminados de acordo a correlação entre o aspect-ratio e o diâmetro dos filamentos individuais, nos quais tem sido preservada a máxima aderência na interface vidro-resina provida pefo size na sua fabricação.

7. A SUSPENSÃO DE FIBRA EM RESINA de acordo com uma das reivindicações 4 a 6, caracterizada pelo fato que a composição de resina inclui uma resina insaturada termofixa tixotropica, como a poliéster, curável por radiação UV e/ou por peróxidos químicos, e um ou mais aditivos que são selecionados de um grupo formado por agentes que são anliestáticos, umectantes, dispersantes, de acoplamento incluindo silanos, zirconatos e titanatos, cargas, pigmentos e auxiliares de método.

8. A SUSPENSÃO DE FIBRA EM RESINA de acordo com uma das reivindicações 4 a 7, caracterizada pelo fato que a suspensão é curável por uma cura mista que é a combinação da radiação UV com foto-iniciadores e da cura com peróxidos químicos, onde dita cura mista compreende uma etapa de cura UV rápida e parcial feita na linha de produção, e uma etapa de cura química lenta e completa que começa a se manifestar só depois que as peças moldadas são retiradas da linha de produção, progredindo fora da linha até a total polimerização.

9. PRODUTO FEITO COM A SUSPENSÃO DE FIBRA EM RESINA, caracterizado por ser produzido de acordo com o método de uma das reivindicações 1 a 3 usando a suspensão de acordo com uma das reivindicações 4 a 8, feito por um sistema de moldagem selecionado num grupo que inclui injeção, compressão, laminação contínua, extrusão, pultrusão, spray-up, casting e/ou suas combinações.

10. O PRODUTO FEITO COM A SUSPENSÃO DE FIBRA EM RESINA de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato que dita suspensão é usada para produzir uma chapa ou painel mediante um sistema de pultrusão, a chapa tendo as seguintes características: - superfície uniforme, sem celulite ou casca de laranja ou marcas de Fibra causadas pelas contrações irregulares ou pontuais da resina do compósito, conseguida usando os micro-Filamentos de acordo com a invenção. - ausência de ar no produto, uma vez que a pressão hidrostática da suspensão no reservatório exercida sobre as áreas de pultrusão e cura evita a entrada de ar enquanto a suspensão é arrastada pelas correias ou filmes transportadores, - não requer o corte das bordas longitudinais, nem operações de acabamento e não gera resíduos, sendo formado diretamente nas suas dimensões finais.

11. O PRODUTO FEITO COM A SUSPENSÃO DE FIBRA EM RESINA de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato que os filmes ou correias transportadoras (23, 23’) que arrastam a suspensão (13) através de um molde de pultrusão e de um sistema de cura são selecionados num grupo composto de correias sem fim e de filmes independentes, sendo que ditos filmes independentes são provisoriamente ou permanentemente mantidos nas superfícies das chapas, os filmes independentes sendo capazes de ser previamente impressos num lado interno tratado, resultando num painel decorado.

12. O PRODUTO FEITO COM A SUSPENSÃO DE FIBRA EM RESINA de acordo com uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato que um núcleo contínuo, feito de material compatível com a resina da suspensão e capaz de aderir a ela, é continuamente inserido na suspensão e puítrudado conjuntamente com a mesma, formando, após o conjunto ser curado, um corpo único ou “unit-body construction", onde dito núcleo é centralizado no painel entre as duas camadas externas (skins), resultando num painel sandwich estrutural feito numa única operação tendo perfeita fusão entre núcleo-skins, mínimo espaço de fabrica, alta produtividade, baixos custos gerais e ausência de ar nas interfaces skins-núcleo devido as condições estanques na sua manufatura.