Os primeiros projetos da tecnologia feitos para clientes da companhia estão em fase de protótipo.
O produto possui gerenciamento de tolerância inovador para perfis com dimensões variadas.
No processo de produção, nenhum suporte interno é necessário para os tubos de hollow profile.
O processo de fabricação e as propriedades dos componentes podem ser simulados com precisão.
São Paulo, 13 de setembro de 2021 – A LANXESS está em processo de lançamento no mercado de sua tecnologia híbrida com perfil oco (hollow-profile). Com essa nova tecnologia de design leve, os perfis ocos podem ser utilizados em máquinas convencionais de moldagem por injeção com compostos plásticos. O resultado são componentes de plástico-metal compostos que apresentam muito mais rigidez e resistência à torção do que o que poderia ser alcançado anteriormente com outras tecnologias para perfis ocos. “A tecnologia híbrida de hollow profile agora progrediu para um nível tão avançado que embarcamos em uma variedade de projetos de desenvolvimento com clientes e já atingimos o estágio de protótipo com alguns deles”, diz o Dr. Matthias Theunissen, especialista em design leve na LANXESS. As aplicações potenciais do material na indústria automotiva incluem cross car beams, hastes de acoplamento, estabilizadores e elementos de assento. Além disso, a nova tecnologia leve poderia ser usada para produzir bastões de esqui e para caminhadas, bem como componentes para móveis e construção civil, por exemplo.
Tecnologia de moldagem por injeção simples com ciclo de tempos curtos
A tecnologia hollow-profile hybrid é um desenvolvimento adicional da tecnologia “tradicional” de compósito plástico-metal (tecnologia híbrida), usando chapa de metal. A vantagem da nova tecnologia é que os moldadores podem trabalhar com tempos de ciclo curtos, como é típico para moldagem por injeção em produções de alto volume. Como resultado, o processo de fabricação é mais eficiente e econômico. Não há necessidade de unidades auxiliares ou tecnologia de ferramentas, o que mantém os custos de investimento baixos. O fato de ser possível utilizar perfis ocos com preços razoáveis e com variações dimensionais relativamente grandes ajuda a tornar o processo de produção também mais econômico. Como Theunissen explica, “Com a ajuda de um gerenciamento de tolerância inovador, podemos evitar que perfis desse tipo danifiquem o molde ou impedir que ocorram vazamentos na cavidade de moldagem por injeção”. Quando os perfis ocos de paredes finas são sobremoldados com o plástico fundido, altas pressões, frequentemente excedendo 400 a 500 bar, ocorrem na cavidade. Como resultado, existe um alto risco de deformação ou colapso dos perfis. “Otimizamos o processo para que os perfis resistam às pressões que ocorrerem e não precisem ser apoiados por dentro”, diz Theunissen.
Redução de 30% do peso para cross car beams
Para a tecnologia hollow-profile, a LANXESS oferece grades de poliamida 6 altamente reforçadas, como o Durethan BKV60H2.0EF DUS060 de alta fluidez, que tem um conteúdo de fibra de vidro curta de 60% em peso. Com suas altas resistência e rigidez, esses compostos melhoram ainda mais o desempenho dos componentes correspondentes. Em um estudo de simulação, a LANXESS examinou como o uso dos compostos compensa no projeto de cross car beam automotivo. “O componente pode ser projetado com cerca de 30% menos peso do que uma estrutura totalmente de aço, enquanto oferece melhor desempenho mecânico em alguns aspectos”, diz Theunissen. Load cases típicos e propriedades de componentes foram calculados, assim como comportamento de vibração e a rigidez do volante na direção das forças gravitacionais. “O componente também destaca o enorme potencial da tecnologia na implementação de integração de funções, com economia de custos. Por exemplo, as conexões para o pilar A, bem como as fixações para a coluna de direção, painel, unidades de controle de temperatura e airbags foram injetados diretamente”, complementa.
Simulações com alto nível de qualidade de previsão
A LANXESS desenvolveu novos modelos de cálculo para a tecnologia hollow-profile hybrid com base em ferramentas de simulação que, por anos, provaram ser bem-sucedidas em conjunto com a tecnologia híbrida “tradicional”. Eles permitem uma previsão precisa do processo de produção e da qualidade da conexão entre o metal e o plástico. “Com essas ferramentas, podemos, por exemplo, prever com precisão as tensões máximas que os materiais híbridos de hollow profile suportarão e em que ponto eles falharão. Aplicamos essa expertise no trabalho com nossos clientes “, explica Theunissen. Um protótipo de teste desenvolvido recentemente foi usado para validar a simulação. Testes extensivos de componentes para casos de carga estáticos e dinâmicos, sustentando os resultados da simulação, foram realizados em componentes
Sobre LANXESS:
A LANXESS é uma empresa líder em especialidades químicas, com vendas de EUR 6,1 bilhões em 2020. A empresa tem atualmente cerca de 14.800 funcionários em 33 países. O principal negócio da LANXESS é o desenvolvimento, fabricação e comercialização de intermediários e especialidades químicas, aditivos e plásticos. A LANXESS está listada nos principais índices de sustentabilidade, Dow Jones Sustainability Index (DJSI World e Europa) e FTSE4Good.
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