AeroLas Acelera Produção de Fio de Fibra de Carbono para Manufatura Avançada

A AeroLas GmbH (Munique, Alemanha) desenvolveu um processo de fiação pelo qual filamentos descontínuos de fibra de carbono podem ser combinados com uma fibra termoplástica para criar um material de fio que tem aplicação potencial em manufatura aditiva, impressão 3D e outros processos de fabricação de compostos.

A tecnologia da AeroLas é um derivado da fiação tradicional, que usa um fiar de anel. Michael Muth, diretor executivo da AeroLas, nota que este fiar de anel, usado para fiar 80% do fio do mundo, é incompatível com filamentos de fibra de carbono. O "viajante" do anel, que guia filamentos para uma bobina (cop) localizada no centro do anel, é muito afiado e causa quebra dos filamentos de fibra de carbono.

Para resolver este problema, a AeroLas recorreu à tecnologia de mancais de ar, que a empresa desenvolveu ao longo de várias décadas para centenas de aplicações industriais. Um mancal de ar, como o nome implica, substitui mancais metálicos tradicionais por ar pressurizado para criar uma folga entre duas superfícies de atrito.

Usando esta tecnologia, a AeroLas repensou o anel de fiação para criar um design de anel-dentro-de-anel, com ar pressurizado alimentado na folga entre os dois para facilitar a rotação. Este design elimina a necessidade de um viajante tradicional e permitiu à AeroLas mudar para um viajante curvo e arredondado que não quebra filamentos de fibra de carbono.

Muth diz que a empresa passou os últimos meses trabalhando com fibras de carbono de diferentes comprimentos, combinando-as com fibras termoplásticas, para determinar o comprimento ideal de filamento do processo de fiação. Resultados preliminares, diz ele, indicam que o comprimento ideal de filamento de fibra de carbono é de cerca de 80 milímetros. A empresa criou um fio protótipo que combinou fibra de carbono picada com poliamida 6 (PA6) e ofereceu amostras para avaliação por fabricantes aditivos. Feedback preliminar, diz Muth, tem sido positivo. Além disso, a AeroLas levou seu material ao show JEC World 2019 em Paris (12-14 de março) e recebeu forte interesse lá também de fornecedores de materiais e OEMs.

Muth diz que o processo pode combinar fibra técnica com qualquer fibra termoplástica, mas a maior parte do trabalho da empresa até agora foi com fibra de carbono. Em particular, a AeroLas vê seu processo de fiação como alvo ideal para fibras de carbono recicladas. Muth nota que a maioria das fibras de carbono recicladas são convertidas para formato não-tecido que, embora útil, não aproveita as propriedades mecânicas disponíveis na fibra.

"Airbus e Boeing têm muito sucata e precisam de uma solução para trazê-la para um produto utilizável", diz Muth. "Na verdade, preferimos chamar de upcycling, pois nosso processo preserva o valor da fibra de carbono mantendo-a orientada na mesma direção." Muth também nota que o fio é flexível e o pequeno raio de curvatura o torna ideal para impressão 3D.

O próximo passo para a AeroLas, diz Muth, é a industrialização e comercialização da tecnologia de fiação. Como a fiação de fio está fora do escopo do negócio principal da AeroLas, o objetivo é formar uma nova entidade corporativa, contratar engenheiros e construir uma máquina de fiação em escala de produção. Isso, no entanto, exigirá investimento substancial, que Muth e sua equipe estão atualmente buscando de investidores interessados.

Para mais informações, visite www.aerolas.de/en/main/textile_technology.htm ou envie e-mail para js@aerolas.de.