Engel participa na JEC World 2022, em Paris

A feira JEC World 2022, que irá decorrer de 3 a 5 de maio em Paris, França, terá em exibição toda a cadeia de valor da indústria de compósitos. Uma etapa importante nesta cadeia é a moldação de pré-formas termoplásticas compostas com fibras. O processo Organomelt, da Engel, leva esta etapa mais longe. As lâminas orgânicas e as cintas unidirecionais não são apenas moldadas, mas também funcionalizadas num único passo integrado através da sobremoldação por injeção das pré-formas. Os visitantes do stand da Engel, no pavilhão 5, terão oportunidade de ver este processo ao vivo.

O componente principal da célula de produção, que produz peças de teste feitas de poliamida reforçada com fibra contínua (PA), é uma máquina de injeção Engel Victory 200/50 sem colunas, equipada com um robô linear Engel viper 12 para o manuseamento das pré-formas e das peças acabadas, e um forno vertical de dupla face Engel IR. A máquina foi fornecida pelo Brightlands Materials Center, um centro holandês de I&D especializado em soluções sustentáveis de materiais poliméricos. O desenvolvimento de novas tecnologias de compósitos termoplásticos leves para mercados de mobilidade sustentável é uma das principais vertentes de investigação deste centro, que para tal conta com o apoio da Engel.

Os prepregs são aquecidos no forno de infravermelhos, colocados no molde, formados no molde e sobremoldados com PA. O aquecimento dos prepregs é uma das etapas do processo que determinam o tempo de ciclo e a qualidade do processamento de pré-formas de matriz termoplástica reforçadas com fibra. A espessura da pré-forma define o tempo de aquecimento e arrefecimento. É importante aquecer o material rapidamente sem o danificar, bem como caminhos curtos para transportar as pré-formas aquecidas para o molde (manuseamento a quente). Por isso, os fornos de infravermelhos usados no processo - desenvolvidos e produzidos pela Engel, em vários formatos, tanto horizontais como verticais -, são colocados na célula de produção muito perto do molde. Tanto os fornos como os robôs são integrados na unidade de controlo CC300 da máquina de injeção e podem ser controlados de forma centralizada através do visor da máquina.

A célula de produção em exibição na JEC explora o potencial de eficiência da tecnologia sem colunas da Engel para o processo organomelt. A maior vantagem da máquina Victory nesta aplicação é o rápido manuseamento a quente. O acesso sem colunas à área do molde permite que o forno de IV seja colocado ainda mais perto do molde do que é possível com máquinas de injeção com colunas. Desta forma, o robô pode tomar o caminho mais curto desde o forno até ao molde, facilitando o processamento até de pré-formas muito finas.

As pré-formas termoplásticas compósitas que a Engel irá a processar ao vivo na feira terão sido preparadas no Centro para Tecnologias de Compósitos Leves da Engel, na Áustria. Na prática, a produção de prepregs de matriz termoplástica pode acontecer imediatamente antes do processo de fabrico e diretamente ao lado da máquina de processamento. A Engel oferece soluções de sistema totalmente integradas a partir de uma única fonte, incluindo a máquina de injeção, robôs e fornos IV, bem como unidades de pick-and-place de cintas com processamento ótico de imagem e unidades de consolidação.

As peças compósitas criadas através do processo Organomelt, da Engel, combinam a leveza com uma excelente resistência ao impacto. Esta tecnologia, que já está a ser utilizada para produção em série na indústria automóvel, é adequada tanto para lâminas orgânicas como para cintas unidirecionais reforçadas com fibra de vidro e/ou de carbono com uma matriz termoplástica. A utilização de material de base puramente termoplástica permite processos de fabrico eficientes e automatizados, uma vez que os elementos de montagem, por exemplo, podem ser injetados diretamente após a formação na mesma etapa do processo. Ao mesmo tempo, o processo Organomelt contribui para a sustentabilidade: uma abordagem termoplástica consistente é essencial para o desenvolvimento de estratégias de reciclagem para as peças compósitas.

Para a produção dos módulos das portas, três lâminas orgânicas de diferentes espessuras e formas são aquecidas, formadas e funcionalizadas num processo de injeção totalmente automatizado.

As cintas permitem reforçar áreas específicas da peça de forma a adaptá-las com maior precisão à carga. Para tirar o máximo partido da produção leve, as lâminas orgânicas de diferentes espessuras são combinadas com outras lâminas e cintas também orgânicas. Durante o certame de Paris, a Engel irá demonstrar a produção de componentes para portas de veículos através deste processo: três lâminas orgânicas com espessuras entre 0,6 e 2,5 mm, com geometrias diferentes, são aquecidas e formadas por radiação infravermelha e recebem uma superfície visível de alta qualidade por injeção na mesma etapa do processo. O processo, desenvolvido em cooperação com o fornecedor automóvel Brose, é totalmente automatizado. Três robôs Engel Easix articulados trabalham em simultâneo. A seleção orientada para a carga das lâminas orgânicas tem em conta as diferentes cargas das várias áreas do componentes. Por exemplo, o módulo da porta é mais rígido na área do caixilho da janela do que no interior da porta.