AeroLas visa a industrialização de fios de fibra de carbono

A AeroLas GmbH (Munique, Alemanha) desenvolveu um processo de fiação pelo qual filamentos descontínuos de fibra de carbono podem ser combinados com uma fibra termoplástica para criar um material de fio que tem aplicação potencial na fabricação aditiva, impressão 3D e outros processos de fabricação de compósitos.





A tecnologia da AeroLas é um derivado da fiação tradicional, que usa um spinner de anel (veja a foto). Michael Muth, diretor executivo da AeroLas, observa que este girador de anéis, usado para fiar 80% dos fios do mundo, é incompatível com os filamentos de fibra de carbono. O "viajante" do anel, que guia os filamentos para uma bobina (policial) localizada no centro do anel, é muito afiado e faz com que os filamentos de fibra de carbono se quebrem.

Para resolver esse problema, a AeroLas recorreu à tecnologia de rolamentos de ar, que a empresa desenvolveu ao longo de várias décadas para centenas de aplicações industriais. Um mancal pneumático, como o nome indica, substitui os mancais metálicos tradicionais por ar pressurizado para criar um espaço entre duas superfícies de fricção.

Usando essa tecnologia, a AeroLas repensou o anel giratório para criar um design de anel dentro de um anel, com ar pressurizado alimentado na lacuna entre os dois para facilitar a rotação. Este projeto elimina a necessidade de um viajante tradicional e permitiu que o AeroLas mudasse para um viajante curvo e arredondado que não quebra os filamentos de fibra de carbono (veja a foto e o vídeo).

Muth diz que a empresa passou os últimos meses trabalhando com fibras de carbono de diferentes comprimentos, combinando-as com fibras termoplásticas, para determinar o comprimento ideal da fibra do processo de fiação. Resultados preliminares, diz ele, indicam que o comprimento ideal do filamento de fibra de carbono é de cerca de 80 milímetros. A empresa criou um protótipo de fio que combinava fibra de carbono picada com poliamida 6 (PA6) e ofereceu amostras para avaliação de fabricantes de aditivos. O feedback preliminar, diz Muth, foi positivo. Além disso, a AeroLas levou seu material para a feira JEC World 2019 em Paris (12 a 14 de março) e recebeu grande interesse lá também de fornecedores de materiais e OEMs.

Muth diz que o processo pode combinar fibra técnica com qualquer fibra termoplástica, mas a maior parte do trabalho da empresa até agora tem sido com fibra de carbono. Em particular, a AeroLas vê seu processo de fiação como um alvo ideal para fibras de carbono recicladas. Muth observa que a maioria das fibras de carbono recicladas são convertidas em um formato não tecido que, embora útil, não aproveita as propriedades mecânicas disponíveis na fibra.

“A Airbus e a Boeing têm muito refugo e precisam de uma solução para transformá-lo em um produto utilizável”, diz Muth. “Na verdade, preferimos chamá-lo de upcycling, pois nosso processo preserva o valor da fibra de carbono, mantendo-a orientada na mesma direção.” Muth também observa que o fio é flexível e o pequeno raio de curvatura o torna ideal para impressão 3D.

O próximo passo da AeroLas, diz Muth, é a industrialização e comercialização da tecnologia de fiação. Como a fiação de fios está fora do escopo do negócio principal da AeroLas, o objetivo é formar uma nova entidade corporativa, contratar engenheiros e construir uma máquina de fiar em escala de produção. Isso, no entanto, exigirá um investimento substancial, que Muth e sua equipe estão buscando de investidores interessados.

Para obter mais informações, visite www.aerolas.de/en/main/textile_technology.htm ou envie um e-mail para [email protected].