Aço reforçado com fibra tornará carros mais leves

A ligação é mecânica, eliminando qualquer necessidade de medidas adicionais de pré-tratamento, adesivos ou endurecedores.

Detalhe de uma das peças de aço reforçadas com fibra, cujos protótipos estão sendo fabricados pelo Instituto Fraunhofer, na Alemanha.

Aço reforçado com fibra

Tem havido um aumento acentuado na demanda por componentes mais leves para aplicações em transporte em resposta à necessidade de diminuir o peso dos veículos e, desta forma, reduzir o consumo de recursos e economizar combustível.

Em resposta a essa demanda, engenheiros europeus anunciaram ter conseguido avanços significativos na fabricação de componentes híbridos de aço, funcionalizados localmente com plásticos reforçados com fibra.

Esses produtos, que combinam alto desempenho mecânico com baixo peso, foram obtidos por uma colaboração de 14 parceiros da academia e da indústria, reunidos no projeto ComMUnion, financiado pela União Europeia.


Continua depois da publicidade


O novo processo de fabricação híbrido é baseado em uma combinação de texturização a laser e colocação de fita assistida por laser. Os componentes são pré-processados usando o laser para criar uma superfície rugosa definida e especialmente projetada.

Essa superfície texturizada permite que os materiais leves termoplásticos reforçados com fibra, que posteriormente serão utilizados para o reforço da peça, sejam ligados diretamente ao componente de aço. Assim, a ligação é mecânica, eliminando qualquer necessidade de medidas adicionais de pré-tratamento, adesivos ou endurecedores.

Os reforços feitos de plástico reforçado com fibra termoplástica, que são especialmente adaptados às cargas que cada peça deverá suportar, são unidos ao componente usando um processo de colocação de fita. O laser aquece as fitas termoplásticas localmente na zona de união ao aço, fazendo a matriz fundir e fluir para as cavidades texturizadas a laser. Após a solidificação do material fundido, a fita com as fibras unidirecionais incorporadas adere à superfície rugosa da peça de aço.

Batente inferior

A vantagem de combinar os dois processos a laser é maior justamente quando as propriedades mecânicas da peça precisam ser melhoradas localmente sem aumentar significativamente o peso do componente.

O processo é particularmente adequado para produção em massa, uma vez que ele dispensa outras etapas de pós-processamento, como operações de cura, para consolidar o material. Além disso, o aquecimento localizado de precisão reduz a distorção e as tensões residuais ao unir os dois materiais.

A equipe finalizou a produção dos primeiros protótipos de peças para uso na indústria automobilística, um batente inferior, ou painel de balanço, uma peça estrutural que fica na parte inferior lateral da carroceria dos carros. Essas peças agora serão montadas em veículos reais e submetidas a testes para validação da técnica.




Comentários