Victrex e Electroimpact Atingem 4.000 IPM em AFP com Compósitos Termoplásticos

Crédito da foto: Victrex

Em um passo rumo à produção de componentes aeroespaciais de grande escala a partir de compósitos termoplásticos, a fornecedora de soluções poliméricas Victrex (Cleveleys, Reino Unido) e a especialista em automação e ferramentas Electroimpact (Mukilteo, Washington, EUA) anunciaram recentemente que alcançaram velocidades de deposição de 4.000 polegadas por minuto (IPM) usando a tecnologia de colocação automática de fibra (AFP) da Electroimpact e fita unidirecional (UD) de poliariletercetona de baixo ponto de fusão (LMPAEK) VICTREX AE 250.

A tecnologia de processamento AFP da Electroimpact foi aprimorada com a implementação de um novo sistema de aquecimento a laser; a fita UD VICTREX AE 250 é uma fita pré-impregnada de compósito termoplástico de alto desempenho, projetada pela Victrex para ter propriedades mecânicas, físicas e de resistência química típicas da família de polímeros poliariletercetona (PAEK), como o PEEK, mas com temperatura de fusão cristalina 40 °C menor, a 305 °C.

“A significância de processar fita UD termoplástica a 4.000 IPM com o Laser de Tamanho de Ponto Variável (VSS) da Electroimpact é, pela primeira vez que sabemos, que os termoplásticos conseguem atingir velocidades de deposição de termofixos. Esses desenvolvimentos podem eliminar a necessidade de cura em autoclave e oferecem vantagens novas e importantes de produtividade para termoplásticos.” explica Michael Assadi, engenheiro-chefe da Electroimpact.

Segundo James Myers, chefe de P&D da Victrex, “A tecnologia de baixo ponto de fusão é o diferencial chave para otimização em AFP.” A temperatura de fusão de 305 °C deste produto, em particular, “permite as propriedades de alto desempenho de outros polímeros PAEK com menor energia no laser, com os níveis de consolidação adequados para aplicações aeroespaciais. Além disso, a impregnação extremamente alta da fita UD, consistência em largura e espessura e longos comprimentos contínuos sem emendas são fatores que contribuem para a deposição rápida.”

De acordo com Myers, este produto está sendo otimizado para eficiência de fabricação em diversos processos automatizados, incluindo AFP, colocação automática de fita (ATL) e moldagem por compressão contínua (CCM). “Embora a plataforma de material ainda esteja em desenvolvimento, há um potencial emergente para aplicações estruturais grandes e de alto desempenho operando em ambientes exigentes, onde a fabricação em alta taxa/volume é requisito fundamental”, acrescenta. “Ainda não encontramos as limitações do material em ambientes de processamento AFP/ATL tradicionais.”

Este nível de velocidade é atualmente reportado para consolidação fora de autoclave (OOA), embora, segundo Myers, a equipe também esteja testando processamento in-situ nas instalações da Electroimpact, “para criar laminados livres de porosidade em uma única etapa.” Assadi complementa: “Em termos de velocidade, a consolidação in-situ é limitada pela cristalização do material e autoadesão para atingir as propriedades requeridas. O benefício de produtividade/eficiência, claro, é que não há etapa adicional de consolidação.”

A Victrex relata que um programa de testes comparando vários materiais demonstrou que a fita UD LMPAEK da Victrex entregou o melhor desempenho, produzindo laminação livre de porosidade, incluindo a distribuição de fibra na resina mais dimensionalmente uniforme e uniforme.