Kordsa e Ford Otosan Fazem Parceria para Desenvolver Molas de Lâminas Compósitas Avançadas para Caminhões Pesados

A Kordsa (Istambul, Turquia) é fornecedora global de reforços para pneus e construção e tecnologia para compósitos que recentemente expandiu suas capacidades aeroespaciais através da aquisição de várias empresas sediadas nos EUA (ver blog de Jeff Sloan, "A estratégia da Kordsa"). A empresa também está expandindo suas ofertas em automotivo e caminhões pesados, evidenciado por sua apresentação no Turk Kompozit 2019 Composite Summit (10-12 de outubro, Istambul) intitulada "Desenvolvimento de Materiais da Kordsa para Produção de Molas de Lâminas Compósitas para Veículos Comerciais Pesados". Esta apresentação discutiu tecnologia desenvolvida em conjunto pela Kordsa e Ford Otosan, que alivia os sistemas de chassi de caminhões pesados para Ford Trucks e inclui sistemas de monitoramento de saúde estrutural para otimização de processo, qualificação de peça e monitoramento de saúde online.

A Kordsa explica que componentes de chassi são uma oportunidade única para compósitos porque compreendem a maior porcentagem única do peso do veículo, mas são peças estruturais sob cargas dinâmicas repetitivas.

O objetivo da Kordsa e Ford Otosan é reduzir emissões de CO₂ e permitir maior eficiência de combustível e carga útil produzindo uma mola de lâmina compósita para reduzir peso em 75% versus aço. Isso também reduziria a massa de peso não suspenso do veículo para redução de peso em cascata em outros sistemas e conforto melhorado via níveis reduzidos de ruído, vibração e aspereza (NVH).

As metas para esta mola de lâmina compósita para caminhão pesado são desafiadoras. Deve suportar carga de eixo de 13,4 toneladas e resistir a um ambiente de serviço rigoroso, proporcionando vida à fadiga longa de 1 milhão de quilômetros no mínimo. Consequentemente, esta peça compósita espessa — até 110 milímetros — deve ter teor de fibra suficientemente alto e baixo teor de vazios, bem como temperatura de transição vítrea (Tg) entre 120-150°C. Taxa de produção deve alinhar-se com a de caminhões pesados — até 10.000 peças/ano — exigindo ciclo de cura inferior a 1 hora, enquanto custos devem ser competitivos.

Kordsa e Ford Otosan escolheram moldagem por compressão de pré-impregnado por sua capacidade de fornecer distribuição homogênea de resina e rigidez otimizada via alinhamento de fibra melhorado com menos distorção e variação de espessura reduzida, em um processo oferecendo alta confiabilidade e repetibilidade. A Kordsa produziu uma variedade de lotes de pré-impregnado unidirecional de fibra de carbono e fibra de vidro/epóxi e realizou caracterização completa de materiais em cada um, desenvolvendo os dados de materiais necessários pela Ford Otosan para entrada em ferramentas de engenharia assistida por computador (CAE). Em seguida, trabalhou para detalhar completamente o caso de carga para uma mola de lâmina protótipo para caminhão pesado e usou sensores de grating de Bragg em fibra (FBG) para verificar cargas e explorar parâmetros de produção, bem como propriedades de fadiga.

O protótipo final alcançou 75% de economia de peso versus aço enquanto aumentava resistência à tração, resistência à compressão e resistência à fadiga. A Kordsa continuará o desenvolvimento com Ford Otosan e outros fabricantes de transporte, provando-se como um valioso aliado na campanha para reduzir emissões de CO₂ globalmente através da leveza de carros, caminhões, aeronaves e navios através de estruturas compósitas mais leves versus alternativas mais pesadas de aço, alumínio e magnésio.

FONTE: Kordsa e Ford Otosan