Quem já tem volume em mente faz uma pergunta objetiva: *quantos metros de tubo por hora essa linha entrega?* A resposta não é um número de catálogo — é o resultado de uma cadeia de decisões que começa no TEX do roving e termina na taxa de deposição do mandril. Este artigo mostra esse caminho inteiro.
O ponto de partida: TEX e número de fios
O TEX é a massa em gramas de 1.000 metros de fio. Um roving de 2.400 TEX pesa 2,4 g/m. Quando você alimenta *n* fios simultâneos no carro de aplicação, a massa linear de fibra depositada por passada é:
massa linear de fibra (g/m) = (TEX × nº de fios) ÷ 1000
Esse é o tijolo de toda a conta. Tudo o que vem depois — espessura de parede, número de camadas, tempo de enrolamento — deriva daqui.
Da massa linear à espessura de parede
Conhecendo a massa de fibra depositada e o Vf alvo do laminado, você converte gramas de fibra em espessura de parede. A densidade do vidro (≈ 2,55 g/cm³) e o Vf definem quanta espessura cada grama de fibra “constrói” sobre o mandril. Quanto maior o Vf, mais resistência por milímetro de parede — e mais exigente a impregnação.
Para tubos, o ângulo de enrolamento entra aqui de forma decisiva: enrolamento circunferencial (próximo de 90°) maximiza a resistência ao estouro por pressão interna; ângulos helicoidais (tipicamente 54,7° é o ângulo ideal para vasos sob pressão) equilibram esforços axiais e circunferenciais. O mix de ângulos define o perfil estrutural do tubo e a sequência de camadas.
Da espessura ao tempo: a taxa de deposição
Agora a parte que vira metro/hora. A velocidade de produção depende de três variáveis acopladas:
- Rotação do mandril (rpm);
- Velocidade de translação do carro (que, junto da rotação, define o ângulo de enrolamento);
- Largura da banda depositada por passada (função do nº de fios e da largura de cada roving aberto).
A taxa de deposição efetiva (kg de fibra por hora) sai da rotação, da massa linear e da geometria. Dividindo a massa total de fibra de um tubo pela taxa de deposição, você tem o tempo de enrolamento por tubo. Some o tempo de cura (em forno ou em estufa rotativa) e o tempo de extração/preparação do mandril, e chega ao tempo de ciclo total.
Capacidade (tubos/dia) = tempo disponível ÷ tempo de ciclo por tubo
Capacidade (m/hora) = tubos/hora × comprimento do tubo
O gargalo quase nunca é o enrolamento
Um erro recorrente é dimensionar só o tempo de enrolamento e esquecer da cura e da liberação do mandril. Em muitas linhas, a cura é o gargalo real — não adianta enrolar rápido se o tubo precisa ficar horas curando antes de liberar o mandril para o próximo. Dimensionar a quantidade de mandris e a capacidade de cura em paralelo é o que separa a capacidade teórica da capacidade real.
Um exemplo de raciocínio
Imagine um tubo de DN 300, roving de 2.400 TEX, 4 fios, Vf de 60% e espessura de parede alvo de 8 mm. A massa linear de fibra por passada é (2.400 × 4) ÷ 1000 = 9,6 g/m. A partir do Vf e da densidade, você calcula quantas passadas (camadas) constroem os 8 mm; com a rotação do mandril e o ângulo, calcula o tempo por camada; somando todas, o tempo de enrolamento; somando cura e troca de mandril, o ciclo. Esse é o esqueleto que transforma especificação de tubo em metros/hora.
O papel do controle CNC
Manter ângulo, tensão e padrão de enrolamento constantes ao longo de centenas de tubos é o que garante que o número dimensionado em planilha seja o número entregue no chão de fábrica. É exatamente o que o controle CNC de uma máquina de filament winding faz — e o motivo de a repetibilidade ser tratada como variável de capacidade, não só de qualidade.
Próximo passo
A Korthfiber dimensiona linhas de tubos GFRP do TEX ao metro/hora, considerando o mix de diâmetros, a estratégia de ângulos e a capacidade de cura da sua operação. Fale com a Korthfiber para o dimensionamento da sua linha de tubos.
