Resinas termofixas definidas para desempenhar papéis importantes na redução de peso de veículos

Stephen Moore | 11 de agosto de 2023

Há muito considerada em declínio, a moldagem de resina termofixa está sendo revivida por duas empresas japonesas como um processo com amplo potencial para contribuir para a redução de peso em veículos elétricos (EVs). O construtor de máquinas de injeção Nissei Plastic e o parceiro de desenvolvimento Sumitomo Bakelite, fornecedor de resinas termofixas, realizaram um evento interno no Centro de Congressos de Nagoya de 2 a 4 de agosto de 2023, na província de Aichi, apresentando várias soluções de moldagem termofixa e muito mais para 230 empresas da indústria automotiva, incluindo OEMs e níveis. Sede das fábricas da Toyota Motor e Honda, Aichi é considerada a capital da fabricação de automóveis no Japão.

Tradicionalmente, a moldagem por injeção termofixa tem sido utilizada no Japão para moldar componentes relativamente pequenos para o setor elétrico, normalmente pesando 150 g ou menos. A Nissei Plastic e a Sumitomo Bakelite, no entanto, estão de olho em componentes que pesam 1 kg ou mais para aplicações como tampas de inversores de eixo eletrônico. As peças do protótipo moldadas em uma prensa de moldagem por injeção termofixa Nissei FWX760III-130BK usando resina fenólica derivada de biomassa pesam 1,4 kg, mas mesmo assim são 50 a 70% mais leves que as tampas de aço convencionais e 20 a 50% mais leves que as versões de alumínio.

Falando à PlasticsToday no evento no Japão, o CEO da Nissei Plastic, Hozumi Yoda, destacou o fato de que o “760” no nome do modelo da máquina se refere à folga do tirante de 760 x 760 mm, em vez da força de fixação de 3.540 kN (360 toneladas). “Em geral, sentimos que as máquinas de injeção tendem a ser superespecificadas para a aplicação em questão, com os moldadores tendendo a forçar a resina através do cilindro de injeção em alta pressão e compensando isso com uma força de fixação mais alta no caso de moldagem termoplástica, " ele explicou. “Nossa abordagem é otimizar a pressão de injeção usando nosso sistema de moldagem de baixa pressão N-SAPLI e aplicar a força de fixação mínima.”

O sistema de controle N-SAPLI também pode ser aplicado à moldagem termofixa para controlar com precisão o fluxo do polímero líquido no molde, aumentando assim a precisão da peça final para uma tolerância de 0,3 mm em comparação com os 0,7 mm normalmente obtidos. “Nosso objetivo é atingir uma precisão de 0,2 mm ao aplicar N-SAPLI à moldagem por injeção-compressão de uma resina termofixa”, acrescentou Yoda.

Outra área em que a Sumitomo Bakelite e a Nissei Plastic estão impulsionando a inovação é no encapsulamento de placas de circuito, que é convencionalmente realizado usando o processo de moldagem por transferência, mais caro e de menor precisão. O controle preciso da pressão de injeção em níveis baixos é fundamental nesta aplicação para evitar danos às placas de circuito. “Normalmente, é necessário limitar a pressão de injeção a menos de 13 MPa e demonstramos em nossa prensa FNX110III-18AK que podemos controlar a pressão na faixa de 6 a 10 MPa”, disse Yoda.

Uma terceira resina termofixa na borracha de silicone líquido (LSR) da Nissei Plastic tem potencial para aplicações em espaçadores de células de bateria, bem como em conectores de bateria EV de alta tensão que são resistentes à água, para inicializar. O material atualmente escolhido para espaçadores de células de bateria, que compensam a expansão e contração das células durante a carga e descarga, é a borracha EPDM.

Em seu evento interno, a Nissei Plastic exibiu a prensa totalmente elétrica NEX180III-5ELM com força de fixação de 180 toneladas equipada com um sistema de dosagem da Elmet e seu próprio sistema de êmbolo em espiral que combina os benefícios do primeiro a entrar/primeiro a sair de uma linha parafuso com a precisão de dosagem de um sistema de êmbolo.

Ciente de que algum dia no futuro o surgimento de baterias de estado sólido poderá transformar os requisitos de materiais dos sistemas de propulsão de veículos elétricos, este escritor sugeriu uma aplicação alternativa potencial para os espaçadores de células de bateria que estão sendo moldados em Nagoya. Ele aceitou duas amostras para levar para sua base em Cingapura e atualmente as usa como jogos americanos resistentes ao calor.

Nota do editor: Stephen Moore, autor deste artigo, é diretor externo da Nissei Plastic.