Projeto METEOR Alcança Avanço na Otimização de Produção de Pré-impregnados Termoplásticos

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

Origem e Missão do Projeto

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

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

Resultados Promissores e Próximos Passos

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

O trabalho realizado baseou-se em especificações fornecidas pela Airbus (Toulouse, França) e intercâmbios entre todos os membros do projeto. A Arkema (Colombes, França), por exemplo, conseguiu remover várias barreiras tecnológicas para otimizar os processos de síntese da resina PEKK, permitindo à equipe científica destacar perspectivas para 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, os intercâmbios colaborativos entre IRT Saint Exupéry, Hexcel Composites (Stamford, Connecticut, 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 consequentemente, na otimização da morfologia dos pré-impregnados necessária para a realização de compósitos. A Hutchinson (Paris, França) também acompanhou todas as campanhas de testes realizando, entre outras coisas, a caracterização dos compósitos produzidos, para fornecer os elementos necessários para sua compreensão e otimização.

Teses de Doutorado

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

• "Estudo da impregnação de pavios por suspensão de polímero termoplástico aquoso. Aplicação ao desenvolvimento de fitas de pré-impregnado" (CNRT Matériaux).
• "Modelagem da fase de fusão/impregnação. Aplicação em linha piloto de impregnação" (ICA).

Após consolidação em forno e apresentando um nível de desempenho seguindo os requisitos técnicos do setor aeronáutico, o projeto METEOR foi relatado como tendo atendido amplamente o desafio lançado pelo GIFAS.