Sistema de Posicionamento de Remendos de Fibra da Cevotec Reduz Tempo e Custos de Material na Produção de Vasos de Armazenamento de Hidrogênio

Fonte: Cevotec

A Cevotec (Munique, Alemanha) apresenta seu sistema de posicionamento de remendos de fibra como solução para economia de material, custo e 20% de tempo na fabricação de vasos de armazenamento de hidrogênio de alta pressão baseados em compósitos para veículos elétricos de célula de combustível (FCEV).

Segundo a Cevotec, FCEVs movidos a hidrogênio apresentam reabastecimento rápido e maior autonomia comparados a carros a bateria, mantendo os benefícios de desempenho do trem de força elétrico. No entanto, entre os desafios dessa tecnologia estão a alta contagem de fibras necessária para construir vasos de armazenamento de hidrogênio e o desejo de usar fibras menos caras. A solução da Cevotec são seus sistemas de produção da série SAMBA, que ganharam o Prêmio de Inovação JEC em 2018.

"Enrolar fibras infinitas ao redor do liner é o melhor para a parte cilíndrica", diz Dr. Neven Majic, VP executivo da Cevotec. "Mas o filament winding nas cúpulas significa material redundante na parte cilíndrica — o que se traduz em peso excessivo e custo do produto final."

A solução da Cevotec é aplicar remendos de fibra de carbono nas áreas das cúpulas, usando o mesmo material, apenas em forma de remendo. "Os remendos são projetados para cobrir exatamente as áreas que causam problemas no filament winding", explica Majic. Com reforços de remendo nas cúpulas do liner em uma primeira etapa, os liners remendados são passados para o processo de filament winding, que então supostamente precisa de menos material e tempo de produção para as áreas das cúpulas.

O remendo das cúpulas é feito pelos sistemas de produção da série SAMBA da Cevotec. "A tecnologia Fiber Patch Placement [FPP] corta remendos do material de fibra e os posiciona individualmente em posições calculadas pelo software CAE ARTIST STUDIO", diz Majic. Um sistema FPP reforça vasos para várias máquinas de enrolamento, e a Cevotec afirma que os fabricantes podem realizar economia de pelo menos 20% de material e tempo de ciclo.

Áreas de aplicação para FPP também incluem muitos componentes em aeroespacial e nova mobilidade aérea urbana, todos atualmente produzidos manualmente. A empresa também conceituou uma gama de configurações de célula de produção para adequar o processo de fabricação às diferentes aplicações.

"A indústria automotiva investiu bilhões em veículos elétricos de célula de combustível, mas muito poucos carros estão em nossas ruas ainda. Um dos maiores desafios é armazenar hidrogênio no veículo de forma eficiente e segura", diz Thorsten Groene, CEO da Cevotec. "Há pressão de trabalho de até 700 bar nos tanques, o que se traduz em aproximadamente 10 quilogramas de fibra de carbono para 1 quilograma de armazenamento de hidrogênio — uma proporção muito alta."