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Aug 22, 2023

Peça estrutural automotiva complexa moldada a partir de uma única pré-forma

Stephen Moore | 15 de novembro de 2022 A Cannon Tipos colaborou com a Coriolis Composites para a moldagem por transferência de resina de alta pressão (HP-RTM) rápida e precisa de uma pré-forma seca quase em formato líquido. A parte

Stephen Moore | 15 de novembro de 2022

A Cannon Tipos colaborou com a Coriolis Composites para a moldagem por transferência de resina de alta pressão (HP-RTM) rápida e precisa de uma pré-forma seca quase líquida. A peça é fabricada com a tecnologia patenteada de colocação automatizada de fibras (AFP) da Coriolis.

A Coriolis Composites é líder mundial no fornecimento de equipamentos e máquinas robóticas AFP, que permitem a colocação de fibras contínuas ou descontínuas com mínimo desperdício de material, em diversas orientações, mesmo para superfícies geométricas complexas. Ela desenvolveu um processo exclusivo para fabricar pré-formas funcionalizadas de fibra seca de peças compostas para diversos setores industriais, principalmente aeroespacial e automotivo.

“Foi somente na última década que surgiram tecnologias avançadas e econômicas de pré-formas projetadas, substituindo a necessidade de alinhamento preciso e trabalhoso de várias pré-formas em um molde HP-RTM”, disse Andrea Castelnovo, Gerente de Tecnologia e P&D da Tipos de canhão. “A inovadora pré-forma seca quase líquida desenvolvida através do processo AFP da Coriolis e nosso molde de aço, polido até um acabamento espelhado, e máquinas dosadoras de alta pressão e equipamentos de injeção ajudaram a realizar uma peça estrutural complexa de corpo em branco para locais reforço utilizando uma única pré-forma em um processo rápido e fácil, com alta produtividade e custos sustentáveis.”

A pré-forma seca AFP 2D é composta por uma orientação de fibra otimizada de camadas de fibra de carbono não tecida unidirecional (UD) (dobra de 280 g/m2) com uma fração de volume de fibra de 55% (FVF), alcançando propriedades mecânicas superiores na peça final e incorporando tecnologia de ligação proprietária compatível com um sistema de resina epóxi de cura rápida. A funcionalização da pré-forma melhora a conformabilidade, a permeabilidade e o corte (via jato de água 3D) para obter um contorno perfeito e reduzir o desperdício geral em 50%.

A pré-forma 2D é colocada em 30 segundos em uma ferramenta que é então aquecida em um forno para formar um formato 3D em um ciclo de um minuto, segundo Castelnovo. “O tempo real do ciclo do processo HP-RTM é de três minutos e estamos prevendo uma produção de 250.000 peças”, acrescenta.

A Cannon Tipos projetou o molde de aço para suportar até 120 bar (1.740 psi) de pressão, evitando assim a microporosidade. Uma temperatura constante é mantida dentro de 2°C para garantir a reação ideal da resina com o endurecedor e minimizar a contrapressão durante a fase de infusão e maximizar o tempo de vácuo para evitar lavagem e bolhas de ar. Além disso, as cavidades altamente polidas exploram totalmente a estética da superfície da peça moldada final, obtida com a tecnologia de pré-forma da Coriolis.

A parte estrutural local do BIW resultante para produção em série está passando por testes de qualificação. Ele tem um takt time de 20 segundos – a taxa necessária para concluir um produto para atender à demanda do cliente – e apresenta desempenho mecânico equivalente quando comparado às soluções [metálicas] existentes, ao mesmo tempo que oferece redução de peso de até 80%.

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