Prêmios de Inovação Automotiva SPE 2019 Mostram Avanços em Plásticos Automotivos

A 49ª Competição Anual de Prêmios de Inovação Automotiva, organizada pela Divisão Automotiva da Society of Plastics Engineers (SPE), foi realizada em 6 de novembro em gala em Livonia, Michigan. O evento homenageou nove inovações de destaque que demonstram o papel crescente dos plásticos no design, engenharia e sustentabilidade automotiva.

Como a competição mais antiga e maior nos setores automotivo e de plásticos, a competição atrai submissões de OEMs, fornecedores tier‑1 e fabricantes de polímeros. Equipes apresentam uma peça, sistema ou veículo completo que acreditam representar o “Uso Mais Inovador de Plásticos do Ano”. A cerimônia tipicamente atrai mais de 700 engenheiros, executivos e representantes de mídia, e os rendimentos suportam iniciativas educacionais e técnicas da SPE.

Para este editor, junto com colegas Jeff Sloan (Composites World) e Natalia Ortega (PT México), servir no painel de julgamento Blue‑Ribbon foi um privilégio. Abaixo, uma visão concisa dos nove vencedores, começando com o vencedor do Grand Award na categoria Exterior da Carroceria.

Exterior da Carroceria / Vencedor Grand Award – Caixa de Picape Compósita

Inovação: Primeira caçamba de picape construída de compósito termoplástico reforçado com carbono.

Impacto: Economiza 62 lb (28 kg) de peso, oferece resistência ao impacto superior e elimina a necessidade de revestimento de caçamba tradicional — 40 lb (18 kg) adicionais economizados. O design incorpora divisórias funcionais moldadas, bolsos para pneus de moto e uma gaveta mais profunda que aumenta capacidade de carga. Total reciclabilidade e reuso seletivo de sucata no veículo completam benefícios do ciclo de vida.

• OEM: 2020 GMC Sierra LD FST (General Motors)
• Fornecedor Tier/Processador: Continental Structural Plastics
• Fornecedor de Material/Ferramental: Teijin Ltd.; Paragon D&E, Model Die & Mold, Inc.; Altron Automation; Legacy Industries
• Material/Processo: Sereebo A235Y chapa de nylon‑6 reforçada com fibra de carbono; moldagem por compressão

Manufatura Aditiva – Porta-Óculos

Usando impressão 3D, um único inserto de ferramental substituiu dois elevadores convencionais, permitindo um bolso mais profundo e complexo que pode ser moldado sem hotspots, empenamento ou problemas de desmolde. O novo design melhora satisfação do cliente, reduz tempo de ciclo, corta sucata de moldagem, diminui manutenção de ferramental e melhora estabilidade dimensional.

• OEM: 2020 Ford Explorer SUV (Ford Motor Co.)
• Fornecedor Tier/Processador: Methode Electronics, Inc.
• Fornecedor de Material/Ferramental: Celanese Corp.; RGM Tooling Consultants, Inc.
• Material/Processo: Celstran PP‑GF20‑02 LFT‑PP; moldagem por injeção; aço H13 impresso em 3D

Aftermarket e Veículos de Edição Limitada – Componentes Manufaturados Aditivamente

Para o supercarro 2020 Jaguar XE SV Project 8, 19 peças foram produzidas em uma única plataforma de impressora, eliminando $123.000 em custos de ferramental e reduzindo despesas de armazenamento e manutenção. As peças exibem adesão de ligação superior, atendem testes de adesão de tinta e são impressas simultaneamente como kit para produção escalável.

• OEM: 2020 Jaguar XE SV Project 8 (Jaguar Land Rover)
• Fornecedor Tier/Processador: HP Inc.; Jaguar Land Rover
• Fornecedor de Material/Ferramental: HP Inc.; DyeMansion GmbH
• Material/Processo: HP High‑reusability PA 12; HP Multi‑Jet Fusion

Interior da Carroceria – Estratégia Modular de Porta-Botões Integrado

Substituindo uma montagem de 70 peças por um único porta-botões moldado por injeção feito de MIC PC/ABS reduz contagem de peças para 17, entregando economia de $7 por veículo e $1,42 milhão em economia de programa em ferramental e testes. O design elimina travamento de botões, melhora desempenho BSR e melhora ajuste do forro de teto. Duas patentes foram registradas, uma concedida.

• OEM: 2020 Ford Explorer/Aviator/Corsair SUVs
• Fornecedor Tier/Processador: Methode Electronics, Inc.
• Fornecedor de Material/Ferramental: The Materials Group; RGM Tooling Consultants, Inc.
• Material/Processo: Opticarb 8085SE PC/ABS; moldagem por injeção

Chassis / Hardware – Suporte Frontal do Diferencial Traseiro

Um suporte moldado por injeção feito de nylon‑66 reforçado com 50% de vidro substitui suporte de alumínio fundido sob pressão e usinado. O material compósito é 30% mais leve, economiza $1 por veículo e fornece amortecimento dez vezes maior, melhorando desempenho NVH enquanto atende restrições de empacotamento. Corrosão é eliminada, e custos de ferramental de longo prazo são reduzidos.

• OEM: 2020 Jeep Cherokee SUV (FCA NA LLC)
• Fornecedor Tier/Processador: Boge Rubber & Plastics
• Fornecedor de Material/Ferramental: BASF Corp.
• Material/Processo: Ultramid A3WG10CR 50% GR‑Nylon 66; moldagem por injeção

Ambiental – Invólucro de Canister de Carvão 100% PCR

Reciclando polipropileno (PP) de carpetes automotivos usados, este primeiro invólucro de canister de PP totalmente pós-consumo reciclado (PCR) substitui PP virgem, cortando custo de material em 25% sem comprometer desempenho. A peça agora é implantada em mais de 20 programas Ford mundialmente.

• OEM: 2019 Ford Mustang (Ford Motor Co.)
• Fornecedor Tier/Processador: Delphi Technologies PLC; MGS Mfg. Group
• Fornecedor de Material/Ferramental: Wellman Advanced Materials; MGS Mfg. Group
• Material/Processo: EcoLene PP8004‑BK1 20% GR‑PP; compostagem por fusão e moldagem por injeção

Materiais – Compósitos Reforçados com Lã de Vidro para Resistência a Risco

Substituindo talco, whiskers e fibra de vidro por lã de vidro triturada e areia derivada de isolamento de edifício PIR recuperado melhora resistência a risco a longo prazo e estabilidade dimensional em painéis internos de PP moldados por injeção. Conteúdo de enchimento é reduzido em 5%, resultando em peças mais leves, menos custosas que também mitigam reivindicações de garantia.

• OEM: 2017 Hyundai Elantra sedan (Hyundai Motor Co.)
• Fornecedor Tier/Processador: Seoyon E‑Wha
• Fornecedor de Material/Ferramental: Daehacom Co., Ltd.; Seoyon E‑Wha
• Material/Processo: SW920 SA PP reforçado com lã de vidro; moldagem por injeção

Powertrain – Capa de Engrenagem de Transmissão

Substituindo tampas de aço por TPC‑ET moldado por injeção elimina a necessidade de infiltração de fluido de transmissão, reduz esforço hidráulico e aumenta eficiência da bomba. O novo design reduz custo em 22%, corta peso em 65% e melhora desempenho NVH. Snap‑fits unem tampa e base permanentemente, garantindo vedação durável.

• OEM: 2017 Ford F‑150 pickup (Ford Motor Co.)
• Fornecedor Tier/Processador: Stackpole International; MacLean‑Fogg Co.; Engineered Plastics Components Inc.
• Fornecedor de Material/Ferramental: DuPont de Nemours, Inc.; Gibson Automation
• Material/Processo: Hytrel 8238 TPC‑ET; moldagem por injeção

Processo / Montagem / Tecnologias Habilitadoras – Para-choque Traseiro

A primeira viga de para-choque curva pultrudada usa processo de pultrusão com raio para produzir viga oca de resina poliuretano/acrilato reforçada com fibra de carbono com montagem integral de gancho de reboque. Esta geometria corresponde a estilo do veículo e espaço de empacotamento enquanto corta massa em 4,9 lb (2,2 kg) comparado a alumínio soldado MIG. Impressão 3D gera mandris que mantêm interior oco durante fabricação.

• OEM: 2020 Chevrolet Corvette (General Motors)
• Fornecedor Tier/Processador: Shape Corp.
• Fornecedor de Material/Ferramental: SGL Carbon SE; VectorPly Corp.; Scott Bader Co. Ltd.; Thomas GmbH + Co. Technik + Innovation KG
• Material/Processo: Crestapol 1250 PUR‑acrilato reforçado com CF; pultrusão com raio

Essas nove inovações ressaltam a sinergia dinâmica entre engenharia automotiva e plásticos avançados, pavimentando o caminho para veículos mais leves, duráveis e sustentáveis.