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Projeto de motor todo de plástico terá mais polímeros da Solvay

12/07/2016

Solvay-Polimotor-2-Avaspire

Projeto Polimotor 2 instala caixa de bomba de óleo com compósito à base de PAEK

A Solvay anunciou que sua poliariletercetona AvaSpire® AV-651 CF30 (PAEK) será utilizada em três seções da caixa externa da bomba de óleo modular no coletor de óleo a seco do motor Polimotor 2.

Liderado pelo lendário inovador automotivo Matti Holtzberg, o projeto Polimotor 2 visa conceber e fabricar a próxima geração de motores totalmente de plástico para provas competitivas, ainda em 2016. A Solvay é um dos principais patrocinadores de materiais para este projeto técnico altamente esperado.

O projeto Polimotor 2 tem como objetivo desenvolver um motor CAM de quatro cilindros, double overhead (duplo comando) totalmente de plástico, que pese entre 63 e 67 kg, cerca de 41 kg a menos do que o motor de produção padrão atual. O programa inovador de Holtzberg vai aproveitar as tecnologias de polímeros avançados da Solvay para desenvolver até dez peças do motor.

Além dos componentes da bomba de óleo, os polímeros especiais da Solvay são utilizados em peças como rodas dentadas, componentes do conjunto de combustível e anéis (O-rings), acessórios para arrefecimento de água, peças do corpo do acelerador, entre outras parte que exigem alto desempenho. Além do polímero especial AvaSpire® PAEK, as autopeças do Polimotor 2 empregam poliftalamida Amodel® (PPA), poliéter KetaSpire® (PEEK), polifenilsulfona Radel® (PPSU), sulfeto de polifenileno Ryton® (PPS), poliamida-imida Torlon® (PAI) e fluoropolímero Tecnoflon® FKM.

Tecnologia e inovação – “A seleção inigualável polímeros especiais da Solvay ofereceu várias opções possíveis para substituir os componentes da bomba de óleo, normalmente de alumínio, incluindo seus produtos de alto desempenho Ryton® PPS e KetaSpire® PEEK”, disse Holtzberg, que também é presidente da Composite Castings, LLC, com sede em West Palm Beach, na Flórida. “Descobrimos que esta classe específica de AvaSpire® PAEK proporciona a redução do peso pretendida com um ótimo equilíbrio de resistência, estabilidade dimensional e outras qualidades necessárias para resistir com sucesso às exigências da bomba de óleo do Polimotor 2”.

Cada uma das três seções moldadas por injeção pesa 90 gramas, em comparação com as 190 gramas  para os produtos em alumínio. No geral, a substituição de toda a caixa de metal por uma moldada com AvaSpire® PAEK proporcionou uma redução de peso total de 270 gramas, cumprindo os requisitos de desempenho desejados para a bomba de óleo.

Segundo a Solvay, o AvaSpire® AV-651 CF30 PAEK, um compósito reforçado com 30 por cento de fibra de carbono, oferece maior resistência, rigidez e resistência à fadiga em comparação com o grade-base  AV-651 e maior redução de peso em relação aos grades reforçados com fibra de vidro AvaSpire® PAEK. A estabilidade oxidativa térmica de longo prazo do material é similar à do PEEK reforçado com fibra de carbono, mas ele oferece melhor estabilidade dimensional e resistência ao empenamento durante a moldagem por injeção.

A Molding Concepts, com sede em Michigan, fez a moldagem por injeção das três peças finais. Elas foram então usinadas pela Allegheny Performance Plastics, LLC, uma transformadora de termoplásticos de alto desempenho, com sede na Pensilvânia.

“A excelente usinabilidade do AvaSpire® AV-651 CF30 PAEK permitiu que a Allegheny alcançasse as tolerâncias extremamente rígidas necessárias para a folga da ponta da engrenagem e superfícies de vedação da bomba, conseguindo também acabamentos de superfície de boa qualidade”, disse Greg Shoup, presidente da Allegheny Performance Plastics.

O AvaSpire® AV-651 CF30 PAEK é adequado para formar os componentes estruturais da caixa da bomba de óleo do Polimotor 2, onde irá encontrar temperaturas de óleo que se aproximam de 140 ° C (284a F) e ciclos de pressões internas entre 2,8 e 5,5 bars.

“Assim como os polímeros Ryton® PPS ou KetaSpire® PEEK da Solvay, o AvaSpire® PAEK está atraindo crescente interesse pelos benefícios exclusivos que oferece a aplicações de componentes automotivos”, disse Brian Baleno, gerente global de desenvolvimento de negócios automotivos na Solvay Specialty Polymers. “Mais especificamente, o AvaSpire® PAEK oferece o melhor equilíbro de tenacidade e alongamento dentro do nosso portfólio de polímeros especiais, o que está motivando a avaliação destes polímeros para uso como pontas de palhetas da bomba de vácuo, compartimentos de mancal e braçadeiras”.

Divisão da Allegheny Plastics Inc., com sede em Pittsburgh, na Pensilvânia, a Allegheny Performance Plastics injeta termoplásticos de alto desempenho para peças tecnicamente avançadas desde a década de 1960. Atualmente é um fornecedor líder  de peças termoplásticas funcionais para uso nas indústrias de transporte e equipamentos de energia ao ar livre que exigem polímeros de alto desempenho e especificações mais exigentes.

A Solvay Specialty Polymers fabrica mais de 1500 produtos em 35 marcas de polímeros de alto desempenho, fluoropolímeros, fluoroelastômeros, fluidos fluorados, poliamidas semiaromáticas, polímeros de sulfona, polímeros aromáticos de ultra-alto desempenho, polímeros de alta barreira e compostos reticulados de alto desempenho, para uso nas indústrias aeroespacial, Energia Alternativa, Automotivos, Saúde, Membranas, Petróleo e Gás, Embalagem, Encanamento, Semicondutores Fios e Cabos, e outras indústrias.

Fonte: Assessoria de Imprensa – Solvay

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Polímero PEEK da Solvay será usado em duto de admissão de combustível no projeto do motor fabricado totalmente com plásticos

23/12/2015

Fabricados pela Arevo Labs, parceiro da  Solvay, o componente do Polimotor 2 é a primeira aplicação de impressão 3D com polímero PEEK

Solvay-Polimotor-2A Solvay Specialty Polymers, fornecedora global de polímeros de alto desempenho, anunciou que o projeto Polimotor 2, liderado pelo lendário inovador de automóveis Matti Holtzberg, contará com um duto de admissão de combustível impresso em 3D (foto), fabricado com um grade reforçado do polímero de polieteretercetona KetaSpire®(PEEK ) da Solvay. A Arevo Labs, líder em tecnologia de fabricação aditiva para peças de compósitos, produziu a peça usando sua inovadora tecnologia Reinforced Filament Fusion (fusão de filamento reforçado).

O Grupo Solvay é o principal patrocinador de material para este projeto técnico tão aguardado, que tem como objetivo projetar e fabricar uma nova geração de motores totalmente em plásticos para competições automobilísticas, em 2016. O projeto Polimotor 2 visa desenvolver um motor CAM, de quatro cilindros e com duplo cabeçote, totalmente de plástico, que pese entre 63 a 67 kg – cerca de 41 kg a menos do que os motores de produção padrão de hoje. Além da aplicação atual para os dutos de entrada de combustível, o programa inovador de Holtzberg irá aproveitar as tecnologias de polímeros da Solvay para desenvolver até dez peças do motor.

Entre essas peças estão a bomba de água, bomba de óleo, entrada/saída de água, corpo do acelerador e outros componentes de alto desempenho. Os materiais da Solvay pretendidos para uso são poliftalamida Amodel® (PPA), poliariletercetona AvaSpire® (PAEK), polifenilsulfona Radel® (PPSU), sulfeto de polifenileno Ryton® (PPS), poliamida-imida Torlon® (PAI), e fluoroelastômeros Tecnoflon® VPL.

Mais potência e desempenho – “Os dutos de admissão no motor Polimotor original foram feitos de alumínio, mas atualmente a indústria automotiva depende quase que inteiramente de poliamida moldada por injeção”, diz Matti Holtzberg, que também é presidente da Composite Castings, LLC, com sede em West Palm Beach, na Flórida. “Essa escolha de materiais está mudando agora também, pois as montadoras estão buscando novas alternativas inovadoras como o PEEK da Solvay, que pode suportar as altas temperaturas sob o capô resultantes do  crescente uso de turbocompressores e da redução do tamanho do motor, sendo que ambos estão resultando em um maior fornecimento de potência específica”, acrescenta.

Aparecendo tanto em peças de carros de corrida como nos de produção em escala, os dutos de admissão estão normalmente integrados a uma câmara pressurizada que distribui uniformemente o fluxo de ar entre a entrada de ar do motor e seus cilindros. Como é uma peça de transição entre o cabeçote do cilindro e a câmara pressurizada, uma função da admissão é injetar combustível no fluxo de ar quando este entra no motor e seu desempenho tem uma influência direta sobre a potência do motor.

A substituição do duto de alumínio original pelo PEEK reduziu o peso da peça em 50%. O material específico escolhido para o Polimotor 2 foi um grade formulado sob medida de KetaSpire® KT-820 PEEK reforçado com 10 por cento de fibra de carbono. Segundo a Solvay,  o KetaSpire® PEEK oferece resistência química excelente para combustíveis automotivos, bem como desempenho mecânico confiável a temperaturas de uso contínuo até 240 ° C. Estas qualidades fizeram com que ele fosse um candidato altamente adequado para o duto de entrada de combustível do Polimotor 2, que encontra temperaturas atingindo 150 ° C perto dos pistões, na porta de admissão.

A tecnologia da Arevo une os filamentos de polímero em cima ou ao lado do outro em estágios sucessivos, para finalmente formar formas complexas. Assim, pode rapidamente converter projetos digitais em peças funcionais sem o tempo e custos iniciais necessários para construir um molde e protótipo. A plataforma Reinforced Filament Fusion da Arevo oferece a capacidade única de fazer impressões com polímeros PEEK reforçados. Quando combinado com um software de controle de processo da Arevo, a plataforma pode ajudar a otimizar as propriedades mecânicas de peças impressas.

“A convergência de impressão 3D com a tecnologia de polímero PEEK da Solvay nesta aplicação ressalta como o projeto Polimotor 2 é verdadeiramente de vanguarda”, reforça Brian Baleno, gerente global de negócios automotivos da Solvay Specialty Polymers. “Nenhuma dessas tecnologias existia nos anos 80, quando Matti Holtzberg desenvolveu o primeiro motor Polimotor. Agora, com este duto, estamos vendo uma das primeiras peças de PEEK reforçado com fibra de carbono sendo produzidas com o processo de fabricação aditiva. Isso sinaliza uma nova gama de possibilidades para as montadoras que estão buscando alternativas ao metal, mais leves e de alto desempenho”.

A Arevo Labs, com sede no Vale do Silício, na Califórnia, desenvolve tecnologia para permitir a fabricação aditiva digital direta de peças em compósito (com alta resistência) para aplicações de uso final. A tecnologia do Arevo consiste em materiais compósitos avançados, tecnologia de deposição e algoritmos de software para otimizar as propriedades mecânicas das peças impressas. O Arevo oferece serviços de manufatura aditiva, software e materiais compósitos para fabricantes de peças OEM em todo o mundo.

A Solvay Specialty Polymers fabrica mais de 1500 produtos em 35 marcas de polímeros de alto desempenho – fluoropolimeros, fluoroelastômeros, fluidos fluorados, poliamidas semiaromáticas, polímeros de sulfona, polímeros aromáticos de altíssimo desempenho, polímeros de alta barreira e compostos de alto desempenho reticulados – para uso nas indústrias Aeroespacial, Energia Alternativa, Automotiva, Saúde, membranas, Petróleo e Gás, Embalagens, Encanamento, Semicondutores, Cabos e Fios e outras indústrias.

Fonte: Assessoria de Imprensa – Solvay

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