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.
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