Antevisão do JEC World 2019:Fraunhofer IPT

O Instituto Fraunhofer de Tecnologia de Produção (IPT, Aachen, Alemanha, 5 / D17) está enfatizando o trabalho realizado com o Instituto Fraunhofer de Tecnologia a Laser (ILT, Aachen) no projeto de pesquisa da UE ComMUnion, em colaboração com 14 parceiros da indústria, para o desenvolvimento industrial processos e soluções para design leve híbrido combinando metal e compósitos de matriz de polímero para aplicações automotivas e aeroespaciais.

Fraunhofer IPT diz que o novo processo de fabricação de híbrido é baseado em uma combinação de texturização a laser e colocação de fita auxiliada por laser:Para este propósito, os componentes são primeiro pré-processados ​​usando o laser para fornecer uma estrutura de superfície rugosa especialmente desenvolvida e definida. A superfície texturizada permite que os materiais termoplásticos leves e reforçados com fibras contínuas, que mais tarde serão usados ​​para endurecimento, sejam unidos diretamente ao componente de aço. A ligação é então mecânica, eliminando qualquer necessidade de medidas adicionais de pré-tratamento ou promotores de adesão adicionais, como adesivos ou agentes de ligação.

Os reforços, feitos de compósitos termoplásticos reforçados com fibras, que são especialmente adaptados às cargas esperadas, são unidos ao componente por meio de um processo de colocação de fita. O laser aquece as fitas termoplásticas localmente na zona de união ao aço. O material da matriz derrete e flui para as cavidades texturizadas a laser. Após a solidificação do material fundido, a fita com as fibras unidirecionais incorporadas adere à superfície rugosa da peça de aço.

A vantagem de combinar esses dois processos de laser, diz Fraunhofer IPT, vem à tona quando as propriedades mecânicas do componente precisam ser melhoradas localmente, sem aumentar o peso do componente significativamente. O processo, diz Fraunhofer IPT, é particularmente adequado para produção em massa, já que nenhuma outra etapa de pós-processamento, como operações de cura, é necessária para consolidar o material após a colocação da fita. Além disso, diz-se que o aquecimento localizado e preciso reduz a distorção e as tensões residuais ao unir os dois materiais. O processo de texturização a laser, desenvolvido no Fraunhofer ILT, também pode ser aplicado de forma reproduzível na superfície metálica nos locais onde as texturas são necessárias. Além disso, o laser não está sujeito a nenhum desgaste da ferramenta.

Para provar a viabilidade do processo, os parceiros de pesquisa concluíram um primeiro componente demonstrador feito de aço de alta resistência e fita termoplástica reforçada com fibra unidirecional:Os dois pesquisadores da Fraunhofer, Kira van der Straeten do Fraunhofer ILT e Tido Peters do Fraunhofer IPT , fabricou um painel de balanço leve híbrido, um componente da carroceria para a indústria automotiva, para testar e provar a funcionalidade da combinação de processos como parte do projeto ComMUnion. Este componente estará exposto no estande da Fraunhofer.

O projeto ComMUnion é financiado pelo Programa de Pesquisa e Inovação Horizonte 2020 da União Europeia sob o Contrato de Subvenção nº 680567.

Os parceiros europeus do projeto de pesquisa ComMUnion são:

• Centro de Tecnologia Aimen, Espanha (coordenador)
• Autotech Engineering, AIE, parte do Grupo Gestamp, Espanha
• AFPT GmbH, Alemanha
• New Infrared Technologies SL, Espanha
• Tecnatom SA, Espanha
• Motofil Robotics SA, Portugal
• Philips Photonics GmbH, Alemanha
• Laboratório de Sistemas de Fabricação e Automação (LMS) - Universidade de Patras, Grécia
• Universidade de Coimbra, Portugal
• Missler Software, França
• Aciturri Engineering SL, Espanha
• CASP SA, Grécia
• Lunovu GmbH, Alemanha
• ESI Group, França