Lanxess Expande Uso de Compósitos para Moldagem por Sopro Extrusão Avançada com Reforço de Fibra Tepex

A Lanxess AG (Colônia, Alemanha) anunciou em 3 de setembro que está expandindo sua gama de aplicações para moldagem por sopro extrusão, que incluirá a integração de compósitos termoplásticos reforçados com fibra contínua Tepex no processo de produção.

Em um estudo de viabilidade recente, a Lanxess diz que demonstrou que componentes feitos de PA6 podem ser fabricados com tecnologia de moldagem por sopro enquanto recebem reforço local com Tepex em pontos sujeitos a cargas pesadas. As investigações foram realizadas em uma máquina de moldagem por sopro próxima à produção no centro técnico da unidade de negócios High Performance Materials (HPM) em Dormagen, Alemanha. "Os componentes mostram uma adesão excepcional, o que permite a utilização da resistência e rigidez do Tepex", explica Arthur Rieb, especialista em moldagem por sopro da HPM.

Segundo a Lanxess, o processo pode ser usado para aumentar localmente o desempenho mecânico de componentes moldados por sopro, por exemplo, em áreas sujeitas a alta tensão mecânica devido a cargas de impacto ou alta pressão. "Além disso, é adequado para a fabricação de componentes estruturais moldados por sopro, como seções ocas para reforço de carroceria. O uso extensivo de Tepex pode ser um fator chave na redução de peso e uso de material porque a espessura de parede básica do componente pode ser diminuída", explica Rieb. "Baseado puramente em sistemas termoplásticos, as peças ocas são fáceis de reciclar, facilitando o estabelecimento de ciclos de material em circuito fechado."

Ao fabricar tais peças ocas, diz a Lanxess, a primeira etapa é extrudar um parison tubular enquanto um inserto Tepex aquecido e plastificado é simultaneamente colocado na ferramenta de moldagem por sopro. O parison é então inflado na ferramenta, que também molda a seção Tepex. Isso resulta em um componente com forma definida e reforço Tepex local. "A conformação do Tepex é integrada no processo de moldagem por sopro, resultando em um processo de uma etapa com tempos de ciclo curtos e economicamente eficientes, típicos da moldagem por sopro", adiciona Rieb.

Anteriormente, diz a Lanxess, a fabricação de componentes desse tipo envolvia um processo de três etapas com a subsequente soldagem de um inserto Tepex bi ou tridimensional na peça oca moldada por sopro.

"Nosso processo torna as coisas muito mais simples", diz Tilmann Sontag, especialista em design leve no grupo automotivo Tepex da HPM. "Além disso, o reforço de tecido torna o material Tepex plastificado muito mais fácil de manusear do que fitas reforçadas unidirecionalmente com fibras contínuas. Isso permite um processo de produção estável e seguro."

Além disso, como as fibras contínuas no Tepex são totalmente pré-impregnadas com plástico, o processo é altamente suficiente para consolidar o material, de modo que nenhuma bolsa de ar se forme durante a moldagem por sopro. "O resultado é uma ligação material com excelente adesão entre o material de moldagem por sopro e o Tepex. Mesmo baixas pressões de moldagem por sopro são suficientes para conformar o Tepex em geometrias 3D críticas, como hemisférios com raios apertados", explica Sontag.

Segundo a empresa, sua unidade de negócios HPM desenvolveu uma ampla gama de compostos de alta viscosidade baseados em PA6 e PA66 com e sem reforço de fibra de vidro, materiais que também podem ser usados para a nova combinação de processo/material. Por exemplo, a gama inclui variantes macias e resistentes a impacto, como os compostos de PA6 não reforçados Durethan BC700HTS DUSXBL e Durethan BC550Z DUSXBL. A Lanxess observa que materiais desse tipo são adequados para tanques reforçados com Tepex ou outras peças ocas onde a aplicação também requer, por exemplo, alta resistência a impacto e flexibilidade. Por outro lado, os tipos de produtos reforçados com fibra de vidro tendem a ser o material de escolha para componentes estruturais leves.

Com o Tepex, também uma ampla gama de tipos de produtos estão disponíveis para o processo — por exemplo, variantes de material reforçadas com tecidos de fibra contínua ou laminados feitos de fibras de vidro, aramida ou carbono. A matriz dos compósitos também é capaz de variação. Além de PA6 ou PA66, por exemplo, também pode consistir em poliolefinas como polipropileno ou polietileno.

Para apoiar clientes em todas as etapas do desenvolvimento de componentes, a unidade de negócios HPM da Lanxess combinou sua expertise em material, aplicação, desenvolvimento processual e tecnológico sob a marca HiAnt. O serviço supostamente abrange tudo, desde design de conceito, otimização de material e cálculo de características do componente por meio de ferramentas de simulação, até processamento, teste de componente e início de produção em série.