Continuous Composites e Siemens Energy Demonstram Compósitos Avançados para Geradores de Próxima Geração

A Continuous Composites (Coeur d'Alene, Idaho, EUA) e a Siemens Energy (Munique, Alemanha), uma spin-off da antiga divisão de Gás e Energia do Grupo Siemens, anunciaram a demonstração bem-sucedida da tecnologia de Impressão 3D de Fibra Contínua (CF3D) para componentes de geradores da Siemens Energy. Através desta colaboração multi-anual, as empresas desenvolveram um material de polímero reforçado com fibra de vidro (GFRP) termofixo, introduzindo melhor desempenho mecânico a temperaturas mais altas, designs otimizados por topologia e direcionamento dinâmico de fibra para orientar fibras anisotrópicas na direção da carga para aplicações personalizadas.

Disrupção de Processos Tradicionais

"A implantação do CF3D para fabricação de componentes de gerador é um exemplo onde nossa tecnologia está disruptando processos de manufatura atuais e substituindo peças metálicas com materiais compósitos de alto desempenho", diz Tyler Alvarado, CEO da Continuous Composites. "Nossa colaboração com a Siemens Energy demonstra nossa capacidade de desenvolver e personalizar soluções de materiais com requisitos rigorosos de propriedades mecânicas que vão bem além do setor de energia."

Desenvolvimento de Material de Alta Temperatura

A Continuous Composites e seu parceiro de materiais, Arkema (Colônia, Alemanha), através de seu negócio Sartomer, desenvolveram conjuntamente um polímero termofixo CF3D de alta temperatura, permitindo a impressão de peças grandes e complexas que não poderiam ser fabricadas usando técnicas compósitos tradicionais. Segundo a Continuous Composites, o material alcançou uma temperatura de transição vítrea (T_g) de 227°C e experimentou perda mínima de resistência a temperaturas acima da T_g. Além disso, os compósitos impressos em CF3D demonstraram frações de volume de fibra (FVF) maiores que 50% com menos de 1,5% de teor de vazios.

Redução de Custo e Tempo

Segundo a Continuous Composites, vários componentes de gerador são atualmente fabricados usando um processo de fundição metálica que é caro e tem longos prazos de entrega. O desenvolvimento destes novos materiais emparelhado com o processo CF3D, no entanto, diz exceder os requisitos de temperatura de materiais de geradores e outras aplicações da Siemens Energy. Resultados de demonstração para o setor de energia incluem custos de manufatura cinco vezes menores que geradores tradicionais e tempo de entrega reduzido de 8-10 meses para três semanas. Além disso, relata-se que há US$ 1 milhão em economia de energia de tempo de inatividade de longo prazo e redução significativa no peso da peça e desperdício de material.

"O desempenho mecânico superior do CF3D, combinado com a redução significativa de custo e tempo de entrega, levou à nossa seleção da Continuous Composites", diz Dr. Joel Alfano, engenheiro principal de desenvolvimento de tecnologia na Siemens Energy. "A oportunidade de substituir um componente metálico de gerador com materiais compósitos alavancando AM é um avanço poderoso para resolver as restrições que enfrentamos na indústria de energia, e a tecnologia CF3D está tornando isso possível."