CAMX 2018: Grandes mudanças a caminho

Impressão 3D em termofixo

A CW tem feito ampla cobertura sobre a impressão 3D de compósitos usando resinas termoplásticas. Mas, ao longo do último ano, observamos um crescimento na impressão comtermofixoresinas. Essa tendência parece estar preparada para um crescimento ainda maior, com a Impressão Termofixa em Grande Escala demonstrada pelo Laboratório Nacional de Oak Ridge (ORNL) nas áreas de premiação CAMX e ACE. Desenvolvido em parceria com a Magnum Venus Products (MVP), o sistema de impressão termofixa em grande escala chamado THERMOBOT tem um volume de construção de 4,88 x 2,44 x 1,04 m. Ao utilizar polímeros reativos que se reticulam completamente entre as camadas, a tecnologia THERMOBOT afirma produzir peças impressas com maior resistência em comparação com aquelas com camada termoplástica parcialmente fundida. O custo da matéria-prima também é estimado em 50% menor. Todos os testes realizados até o momento utilizaram sistemas de viniléster da Polynt-Reichhold, com base em seu Acordo Corporativo de Pesquisa e Desenvolvimento (CRADA) com o ORNL.

Ao colocar mais material onde uma estrutura precisa suportar mais carga, o favo de mel com diâmetros e alturas de células variáveis ​​pode alcançar uma significativa redução de peso, ao mesmo tempo que aumenta a rigidez.
FONTE: ELiSE (à esquerda) e CW.

Os moldes impressos em 3D passam por mais uma iteração.

A Polynt-Reichhold, em parceria com a Cincinnati Inc. e a TruDesign (Knoxville, TN, EUA), apresentou mais uma inovação revolucionária em moldes compostos impressos em 3D. O avanço demonstrado na CAMX consistia na impressão de moldes não com uma subestrutura sólida, mas com um núcleo em forma de treliça, o que reduz o tempo de impressão, o material e o custo. A superfície do molde é obtida pela aplicação do TD Coat RT, um revestimento de alta espessura e temperatura ambiente, sobre a treliça impressa em 3D, no qual as dimensões e detalhes finais são usinados. Este revestimento é aplicado com o equipamento de pulverização MVP e está disponível comercialmente na TruDesign. Notavelmente, ele une a superfície termofixa ao substrato termoplástico impresso, sela a superfície para garantir a integridade do vácuo e também lida com a diferença significativa no coeficiente de expansão térmica (CTE) entre as direções da máquina e do eixo z do composto impresso — tipicamente um ABS reforçado com 20% de fibra de carbono. Caso contrário, as variações de temperatura podem causar alterações na superfície do molde. Os segmentos do molde mostrados acima foram impressos pela AES (Akron, OH, EUA) usando uma máquina BAAM da Cincinnati Inc.

A L&L oferece estruturas pultrudadas para a indústria automotiva.

A L&L Products, Inc. lançou seuSistemas Compósitos Contínuos(CCS)Os perfis pultrudados utilizam resina de poliuretano. Destinados a aplicações automotivas, como soleiras laterais e estruturas de absorção de impacto, substituem as estruturas metálicas tradicionais que exigem anteparas para a rigidez necessária, oferecendo leveza — 75% menos massa que o aço e 30% menos que o alumínio — a um preço acessível. Os perfis de fibra contínua incluem o CCS Set, que utiliza fibra de vidro, o CCS Hybrid, que utiliza uma mistura personalizada de fibra de vidro e fibra de carbono, e o CCS Extreme, que utiliza apenas fibra de carbono. Esses compósitos também podem ser combinados com os renomados adesivos da L&L como parte de seu processamento contínuo, reduzindo ainda mais os custos de fabricação e o tempo de entrega. Vale ressaltar que os adesivos da L&L também são utilizados para ajudar a mitigar problemas de ruído, vibração e aspereza (NVH). Além do setor automotivo, os produtos CCS também são destinados a capas de longarinas de pás de turbinas eólicas, aplicações industriais e arquitetônicas.

A L&L também exibiu seu sistema de isolamento de retenção de torque.TRI-sealProdutos para carrocerias automotivas multimateriais. O selante expansível é reforçado com alumina.(Al2O3esferas de óxido de alumínio (ou óxido de alumínio)A TRI-seal oferece suporte à força de aperto para retenção de torque, ao mesmo tempo que proporciona isolamento entre materiais diferentes para evitar corrosão galvânica e vedação contra a entrada de água, ar e poeira, tudo simultaneamente. Disponível com aplicação por termofusão para aplicações a seco ou com adesivo para aplicações sensíveis à pressão, os produtos TRI-seal podem ser utilizados em interfaces de materiais diferentes, fixações aparafusadas/rebitadas e dobradiças de portas/capôs/portas traseiras.

A Owens Corning produz filamentos para impressão 3D.

XSTRANDFilamentos para impressão 3D foram desenvolvidos utilizando fibras de vidro picadas da empresa e polímeros de poliamida 6 (náilon PA 6) ou polipropileno (PP). Por que fibra de vidro? “Ela imprime melhor, com um acabamento superior e possui propriedades melhores em comparação com a fibra de carbono picada, porque desenvolvemos uma solução melhor, com dimensionamento de fibra otimizado para cada tipo de polímero”, explica Jay Yang, especialista em produtos da Owens Corning. Ele observa que um desenvolvimento de produto e uma seleção de materiais significativos foram necessários para desenvolver um sistema otimizado de polímero, fibras e dimensionamento. “Isso não é trivial e exigiu muito trabalho de P&D durante dois anos.” Yang afirma que mais variantes de produtos estão em desenvolvimento, incluindo filamentos que utilizam temperaturas mais altas e polímeros mais especiais.

Resina de poliéster com Tg>250°C

A ATSP Innovations (Champaign, IL, EUA) é uma startup da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign que desenvolveu as resinas de poliéster termofixas aromáticas Estherm (ATSP). Essa nova classe de copolímeros oferece desempenho superior ao de um poliéster típico ou de uma resina epóxi comum para laminação úmida.

Apesar disso, o material também apresenta uma capacidade de suportar temperaturas mais altas (Tg > 250 °C) em comparação com poliésteres e vinilésteres, que atingem o máximo de 140 °C e 160 °C, respectivamente, e epóxis, que alcançam a temperatura máxima de serviço antes de 200 °C. A ATSP Innovations relata que os compósitos fabricados com Estherm permitem a criação de estruturas de suporte de carga com Tg de até 285 °C. Isso está mais em linha com os sistemas de resina fenólica (148-260 °C), bismaleimida (200-282 °C) ou poliimida (260-316 °C). A empresa alega ainda outros benefícios, incluindo baixíssima absorção de umidade, estabilidade oxidativa, fácil usinabilidade (baixa geração de poeira), baixa inflamabilidade sem cargas (índice limite de oxigênio de 40%, superior ao da resina fenólica) e reciclabilidade semelhante à dos termoplásticos.

De fato, similar ao adesivo epóxi reformável LF610 da L&L Products, quando este copolímero termofixo aromático é formulado em um adesivo (marca registrada Self-Bond), ele permite a colagem e a descolagem, ambas com calor e pressão, podendo ser repetidas 50 vezes sem perda de resistência. A ATSP Innovations explica que isso é possível devido a um processo de colagem em estado sólido chamadoreação de transesterificação intercadeiaEstherm e Self-Bond são soluções prontas para uso, que podem ser adaptadas para atender às necessidades específicas do cliente e estão disponíveis em diversos formatos. A ATSP Innovations publicou pesquisas sobre o processamento dos materiais em compósitos e espumas, bem como sobre revestimentos tribológicos e criogênicos. Os materiais estão em desenvolvimento desde 2011 e a ATSP Innovations recebeu recentemente a aprovação da Fase II do seu projeto SBIR, financiado pela NASA na Fase I, intitulado "Conceito de adesão reversível para montagem no espaço".

IoT para cura com saco a vácuo

A Ruiz Aerospace (Laval, QC, Canadá) desenvolveuTERVIA HubO sistema TERVIA Hub é equipado com sensores e conectividade à internet, permitindo a coleta de dados das portas de vácuo conectadas ao hub e a troca desses dados via Wi-Fi usando um celular, tablet ou PC. As sondas coletam pressão atmosférica, vácuo, temperatura e umidade sob a bolsa de vácuo e comunicam esses dados durante todo o processo de cura para a nuvem através do TERVIA Hub. O sistema pode ser usado para executar testes automatizados de taxa de vazamento em ferramentas e configurações de bolsas de vácuo. Ele também exibe e registra os parâmetros de fabricação durante a cura. O sistema também pode exibir o progresso da cura em relação a uma receita programada de tempo e temperatura e enviar alertas por SMS/e-mail quando os parâmetros de cura são atendidos ou a temperatura limite é atingida. Essencialmente, ele funciona como um sistema de colagem a quente sem o mecanismo de aplicação de calor. No entanto, com um custo inferior a US$ 1.000 para o hub, US$ 99 para três sondas de vácuo e uma assinatura mensal de US$ 39 para a licença de software avançada (também existem opções gratuitas e mais caras e personalizáveis), o custo total é muito mais acessível.