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Aston Martin junta-se ao INEGI em estudo para melhorar a resistência ao impacto nos automóveis conjugando compósitos e adesivos estruturais

09 junho 2020
A integração de materiais compósitos e adesivos estruturais em automóveis tem muitas vantagens do ponto de vista do peso e eficiência. Porém, o comportamento destes componentes juntos ainda não é inteiramente conhecido e surgem várias questões: será que os adesivos alteram as propriedades dos compósitos? Será possível prever o comportamento destes materiais e assim criar automóveis mais resistentes?

É sobre este tema que incide o trabalho de um grupo de investigadores do INEGI, que para responder a estas questões está a estudar a união de materiais compósitos através de adesivos estruturais.

Com a colaboração do fabricante de automóveis Aston Martin, que participa como consultor, a equipa pretende que o trabalho sirva de base à criação de novos métodos e alterações de design para melhorar a resistência de componentes automóveis ao impacto.

Adesivos enfraquecem compósitos, mas já há solução

Cientificamente pioneira, desta investigação já resultou um pedido de patente que concretiza isto mesmo. Tendo concluído que os adesivos estruturais causam frequentemente a delaminação (separação das camadas) dos compósitos, a equipa desenvolveu uma "configuração otimizada para a ligação com adesivos estruturais", conta Eduardo Marques, responsável pelo projeto no INEGI.

A inovação está no desenvolvimento de uma resina epoxida modificada, "um material altamente dúctil e tenaz, utilizado para revestir o compósito e assim aumentar a sua capacidade de suportar cargas elevadas sem perder a coesão", explica o responsável.

"Um desenvolvimento importante para aplicações na indústria automóvel e aeroespacial, onde os materiais compósitos são usados extensivamente em estruturas coladas e o problema da delaminação é um grande desafio", acrescenta.

Estudo de materiais é essencial para indústria mais ‘verde’

A meta é transversal na indústria: reduzir significativamente o peso estrutural dos veículos para assim reduzir a eficiência e as emissões de CO2. Esta redução de peso, porém, requer o uso de múltiplos materiais leves, difíceis de montar usando métodos tradicionais de união, como soldadura ou rebitagem. As técnicas de ligação adesiva são a alternativa, sendo ideais para unir diferentes materiais e criar estruturas rígidas e seguras, a baixo custo.

Obter uma visão clara das propriedades dos adesivos em contacto com novos materiais compósitos é por isso "um avanço importante para a indústria automóvel”, afirma Eduardo Marques.

O projeto estende-se até 2021, e a equipa vai contemplar também o estudo de adesivos e compósitos em várias condições térmicas. O objetivo é conhecer e conseguir prever o comportamento dos materiais, uma vez que os fabricantes têm de garantir que os componentes automóvel respondem adequadamente a qualquer temperatura entre os -30⁰C e 80⁰C.

O projeto "Design methodology for impact resistant bonded multi-material automotive structures – ImpactBondDesign” é financiado por fundos FEDER ao abrigo do programa COMPETE 2020 e por fundos nacionais através da FCT.