AVK Anuncia Vencedores do Prêmio de Inovação 2020 — Celebrando Avanços Sustentáveis em Compósitos

A AVK (Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e.V., Frankfurt, Alemanha), a Federação Alemã de Plásticos Reforçados que representa os interesses de fabricantes e processadores tanto na Alemanha quanto no nível europeu, anunciou virtualmente em 7 de novembro os vencedores de seus Prêmios de Inovação 2020. Decididos por um júri de especialistas, os prêmios reconhecem e honram inovações sustentáveis em compósitos em três categorias: Produtos/Aplicações Inovadores, Processos Inovadores e Pesquisa e Ciência.

“Ficamos encantados em receber tantas inscrições fortes novamente em 2020. Muitos aspectos do processo foram, claro, diferentes este ano. Pela primeira vez, a cerimônia de premiação foi realizada como evento na internet. No entanto, está claro que todos em todo lugar estão fazendo o melhor da situação. As tendências positivas no campo de plásticos reforçados com fibra ainda continuam. Esperamos que estes materiais importantes estejam no centro de muitas inovações nos próximos anos,” diz Gerhard Lettl, presidente do júri.

Categoria “Produtos/Aplicações Inovadores”

Motor elétrico refrigerado diretamente com carcaça leve integral feita de polímeros reforçados com fibra - DEmiL.

O primeiro lugar vai para o Instituto Fraunhofer de Tecnologia Química (ICT, Pfinztal, Alemanha) em parceria com o Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (Karlsruhe, Alemanha) e Sumitomo Bakelite Co., Ltd. (Japão). Este motor elétrico de alto desempenho prova que plásticos reforçados com fibra podem produzir estruturas menores e mais leves que designs metálicos padrão. O motor alcança potência contínua de 58 quilowatts (kW) com peso de 10,5 quilogramas. Segundo a AVK, a densidade de potência de 5,5 quilowatts por quilograma estabelece novo padrão para motores elétricos que podem ser produzidos em larga escala. Um sistema de refrigeração foi integrado na carcaça, que dissipa o calor gerado pelo motor diretamente na fonte e torna possível o uso de compósitos na construção.

Compósitos termofixos Intrinsecamente Reprocessáveis, Reparáveis e Recicláveis (3R) para Indústrias mais Competitivas e Sustentáveis.

O segundo lugar foi concedido à Cidetec (Donostia-San Sebastián, Espanha). Segundo a Cidetec, estes usam ligações dinâmicas e covalentes para criar uma nova geração de compósitos termofixos que, junto às características de desempenho conhecidas, alegam ter outras propriedades nunca vistas antes nesta forma. Além disso, a Cidetec diz que os materiais podem ser facilmente recondicionados, reciclados ou reparados.

Estrutura híbrida compósito-metal à prova de fogo - Sanduíche de proteção contra incêndio LEO com conector híbrido aço-vidro Hyconnect integrado.

O terceiro lugar foi concedido à Saertex GmbH & Co. KG (Saerbeck, Alemanha) e Hyconnect GmbH (Hamburgo, Alemanha). Segundo a AVK, esta é uma estrutura sanduíche compósito reforçada em 3D, na qual camadas de proteção contra incêndio podem ser inseridas para isolar e resfriar em caso de incêndio. Resinas epóxi padrão podem ser usadas durante infusão a vácuo para integrar uma estrutura híbrida vidro-metal à qual componentes metálicos tradicionais podem ser anexados via soldagem, fornecendo conexão à prova de fogo em estágio inicial do processo. Esta cobertura protetora contra incêndio forma uma camada isolante em caso de incêndio e também protege o componente sanduíche e a conexão híbrida. Em contraste com compósitos metálicos tradicionais, este produto pode reduzir peso em até 55%.

Categoria “Processos Inovadores”

Processo de Moldagem por Injeção Robotizada (ROBIN).

O primeiro lugar na categoria “Processos Inovadores” foi concedido ao ROBIN e ao Instituto de Engenharia Leve e Tecnologia de Polímeros da TU Dresden (Alemanha). Usando fibra de carbono em uma máquina de moldagem por injeção de estrutura C compósito, os desenvolvedores conseguiram construir uma máquina que pesa menos de 140 quilogramas. Isso permite que a máquina seja anexada a um robô, por exemplo, e movida livremente em uma sala. Melhorar a mobilidade da tecnologia de planta gera maior flexibilidade no processo de moldagem por injeção para produção de componentes híbridos, enquanto simultaneamente torna possível fabricar produtos leves de maneira que economiza recursos.

Omega stringer do rolo.

Desenvolvido pelo vencedor do segundo lugar, o Centro Aeroespacial Alemão (DLR, Colônia, Alemanha), este novo processo de manufatura permite que elementos de rigidez em forma de ômega sejam produzidos a partir de pré-impregnados de epóxi de fibra de carbono. Permite que fabricantes produzam stringers eficientemente a baixo custo e em grandes quantidades enquanto também economizam recursos. A cadeia de processo como um todo combina tecnologia de colocação automática de fibra (AFP), conformação de membrana de lado único — também conhecida como conformação a quente — e cura em autoclave. A conformação simultânea de seções transversais com curvaturas positivas e negativas é considerada uma característica única do processo.

Fundição híbrida sob pressão: manufatura de estruturas compósitos intrínsecas CFRP-alumínio em fundição de alumínio de alta pressão.

O terceiro lugar foi concedido a este processo, desenvolvido pelo Instituto de Fibras de Bremen (FIBRE) e institutos de pesquisa Fraunhofer IFAM (Bremen, Alemanha). Este novo processo, dizem ambos os institutos, fornece uma técnica para unir ligas de alumínio e plásticos reforçados com fibra de carbono derretendo a camada termoplástica. A camada termoplástica cria simultaneamente uma separação eletroquímica entre a fibra de carbono e a liga de alumínio, prevenindo corrosão de contato, e a resistência é alcançada na interface do material. O processo economiza recursos e pode ser usado em produção em série. Devido ao seu potencial em construção leve, poderia reduzir emissões de CO₂ de veículos.

Categoria “Pesquisa e Ciência”

Novas resinas UP resistentes a alta temperatura e agentes de tenacificação.

Na categoria “Pesquisa e Ciência,” o primeiro lugar foi concedido à Universidade de Ciências Aplicadas de Münster (Münster, Alemanha). A resina UP alcança temperatura de distorção térmica (HDT) de quase 250°C; o HDT mais alto medido anteriormente era em torno de 180°C. A reatividade fotoquímica e térmica é significativamente maior que a de ésteres vinílicos e uretanos resistentes a alta temperatura comparáveis, diz a universidade. Além disso, os agentes de tenacificação são baseados em copolímeros de estireno-anidrido maleico e aumentam a viscosidade da resina em temperaturas entre 100-160°C. Ao mesmo tempo, aumentam a reatividade e melhoram a qualidade da superfície do laminado.

Princípios científicos para aplicação industrial do processo de moldagem por transferência de resina termoplástica (T-RTM).

O Fraunhofer ICT recebeu adicionalmente o segundo lugar por seu processo inovador, que avalia os efeitos negativos da umidade no T-RTM. O processo compensa a água para restaurar a velocidade de reação anterior com propriedades de polímero quase idênticas. Com um modelo de simulação recém-desenvolvido, o processo pode ser controlado especificamente modelando a cinética do processo. Isso leva a um processo altamente eficiente e permite que componentes T-RTM sejam fabricados em ambientes de produção em série.

Produção eficiente em material e energia de estabilizadores de turbina pela combinação integrativa de materiais reforçados com fibra termofixos.

O terceiro lugar foi concedido ao Instituto de Tecnologia de Polímeros da Universidade de Erlangen (Alemanha) por seu projeto. O “Processo Duro-IMF,” como é chamado, desenvolvido no decorrer do projeto de pesquisa, permite que componentes compósitos de fibra termofixos complexos sejam fabricados eficientemente por moldagem por injeção termofixa. O processo combina pré-impregnados reforçados com fibra contínua e materiais de moldagem reforçados com fibra curta no princípio one-shot. Coordenando a modificação de material e controles inteligentes de processo, os sistemas de resina dos materiais reagem irreversivelmente entre si durante a cura no molde, resultando em um componente híbrido com alta resistência de união, baixo peso e alta resistência à temperatura, bem como redução no consumo de energia e tempo de ciclo de mais de 50%.

Além de serem virtualmente premiados em 12 de novembro, muitas das inovações dos vencedores do prêmio serão apresentadas novamente no folheto do Prêmio de Inovação AVK deste ano, que estará disponível online aqui.