p Asas de avião, pás de turbina eólica, e outras peças grandes são normalmente criadas usando polimerização em massa em instalações de fabricação de compósitos. Eles são aquecidos e curados em enormes autoclaves e moldes aquecidos do tamanho da peça acabada. A polimerização frontal é um novo método fora da autoclave para a fabricação de compósitos que não requer um grande investimento em instalações. Pesquisadores da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign conduziram um estudo colocando um processo contra o outro para descobrir os prós e os contras de cada um. p "A polimerização frontal não usa autoclave, então não requer aquele grande investimento inicial, "disse Bliss Professor Philippe Geubelle do Departamento de Engenharia Aeroespacial da Universidade de I." É uma reação química sustentada pela liberação de calor à medida que a frente se propaga. Pode economizar muita energia e gerar muito menos dióxido de carbono, então isso é um benefício ambiental. "

p Geubelle disse que eles começaram a comparar os dois métodos observando as equações termoquímicas para modelar os dois processos de polimerização. Dessa forma, eles poderiam comparar os métodos para uma variedade de materiais compostos, e particularmente, o tempo que cada método leva para fabricar a mesma peça.

p "A principal contribuição do ponto de vista teórico é que reescrevemos as equações de reação-difusão para extrair os dois parâmetros não dimensionais mais importantes, "Geubelle disse." Usar apenas esses dois parâmetros nos permitiu observar uma ampla gama de parâmetros químicos, como a energia de ativação e o calor da reação, e com o impacto da temperatura inicial da resina. "

p Geubelle disse que esse método ajudou a comparar os processos de fabricação de compósitos com base na polimerização em massa e frontal em termos do tempo que leva para fabricar uma peça. O estudo descobriu que houve casos em que um ou outro foi mais rápido.

p "Imagine que você queira fazer algo com um metro de comprimento. A polimerização frontal será capaz de completar a tarefa antes que a polimerização em massa comece a entrar em ação, "Geubelle disse." Por outro lado, se você quiser fazer algo com 10 metros de comprimento, então, a polimerização em massa pode realmente ocorrer antes que a frente alcance a outra extremidade da peça. É a competição entre esses dois processos que analisamos neste estudo. "

p Ele prosseguiu dizendo que existem várias maneiras de acelerar o processo de polimerização frontal:comece a frente em ambas as extremidades para que avance duas vezes mais rápido, ou aqueça-o por baixo, usando um painel aquecido por baixo. "Esse processo é tão rápido, nos referimos a isso como cura instantânea, "Geubelle disse, "mas usa mais energia do que para uma única frente."

p A fabricação de peças compostas usando polimerização frontal em vez de polimerização em massa tem muitas vantagens.

p "Com a polimerização frontal, você não precisa do grande investimento de capital da autoclave, tornando-o uma opção muito atraente, "O tempo que leva para curar uma peça composta também é muito mais curto e o impacto ambiental é substancialmente reduzido", disse Geubelle.

p O estudo, "Polimerização frontal vs. polimerização em massa de compósitos de matriz de polímero reforçados com fibra, "foi escrito por S. Vyas, X. Zhang, E. Goli, e P. H. Geubelle. É publicado em Ciência e Tecnologia de Compósitos .