METEOR estudos de otimização da produção de pré-impregnado termoplástico

Após três anos de pesquisas e testes e um orçamento de € 6,5 milhões, a equipe científica do instituto de pesquisa IRT Saint Exupéry (Toulouse, França) e os membros do projeto METEOR (coMpEtitive ThErmOplastic pRpreg) concluíram um estudo para a produção otimizada de pré-impregnados termoplásticos de alto desempenho com resultados promissores.

O projeto METEOR nasceu do desejo do grupo aeroespacial GIFAS (Groupement des Industries Françaises Aéronautiques et Spatiales, Paris, França) de otimizar a qualidade e o custo de produção de compósitos de alto desempenho a partir de produtos semi-acabados termoplásticos competitivos que são 100% provenientes de da cadeia de suprimentos francesa e pode ser consolidada por processos fora de autoclave (OOA).

A partir disso, a missão da METEOR foi identificar, desenvolver e otimizar todas as etapas da cadeia de valor - e, assim, reduzir o custo e a energia da fabricação de pré-impregnados - levando a termoplásticos reforçados com fibra de carbono (CFRTP) para aplicações em estruturas aeronáuticas em escala industrial , considerado um espaço subdesenvolvido. As etapas do projeto incluem a síntese e micronização da polietercetonecetona (PEKK), a impregnação de vários reforços de fibra e o envolvimento e consolidação OOA, para citar alguns.

Segundo o METEOR, resultados promissores indicam que a transição para a escala industrial será possível em breve. A partir daqui, IRT Saint Exupéry continuará a contribuir com sua experiência em uma segunda fase, que exigirá novos testes para refinar ainda mais a compreensão e o controle dos pré-impregnados CFRTP de produção.

O trabalho realizado foi baseado em especificações fornecidas pela Airbus (Toulouse, França) e intercâmbios entre todos os membros do projeto. Arkema (Colombes, França), por exemplo, foi capaz de remover várias barreiras tecnológicas para otimizar os processos de síntese da resina PEKK, permitindo à equipe científica destacar as perspectivas de desenvolvimento técnico em escala industrial. A SDTech (Alès, França) identificou e dominou a micronização da matéria-prima, fornecendo pós otimizados para os processos de impregnação.

Da mesma forma, as trocas colaborativas entre IRT Saint Exupéry, Hexcel Composites (Stamford, Conn., EUA), Chomarat (Le Cheylard, França) e Porcher Industries (Erbach, Alemanha) expandiram ainda mais a compreensão do que é encontrado durante a impregnação e consolidação de fibras , e conseqüentemente, na otimização da morfologia dos pré-impregnados necessários para a realização dos compósitos. Hutchinson (Paris, França) também acompanhou todas as campanhas de teste realizando, entre outras coisas, a caracterização dos compósitos produzidos, a fim de fornecer os elementos necessários à sua compreensão e otimização.

Por fim, foram realizadas duas teses com o ICA e o instituto de investigação CNRT Matériaux (Caen, França). O objetivo das teses era refinar a compreensão de certas fases da fabricação de pré-impregnados:

• “Estudo da impregnação de mechas por uma suspensão aquosa de polímero termoplástico. Aplicação ao desenvolvimento de fitas pré-impregnadas ”(CNRT Matériaux).
• “Modelagem da fase de fusão / impregnação. Aplicação em uma linha de impregnação piloto ”(ICA).

Após a consolidação do forno e apresentando um nível de desempenho seguindo os requisitos técnicos do setor aeronáutico, o projeto METEOR tem sido relatado para responder em grande parte ao desafio lançado pela GIFAS.