A empresa suíça de impressão 3D 9T Labs está dando uma vantagem à superbike Saroléa MANX7 ao fabricar o balancim da suspensão traseira da motocicleta a partir de termoplásticos reforçados com fibra de carbono impressos em 3D, alcançando um peso de peça 50% mais leve que o alumínio fundido. A Saroléa é uma marca belga histórica que encerrou suas operações em 1963 e renasceu em 2008 principalmente para construir bicicletas elétricas, incluindo bicicletas de corrida para competir na Isle of Man TT Zero Race.
O processo de moldagem por compressão elétrica/impressão 3D híbrida da 9T Labs combina a colocação otimizada de pré-forma de fibra de carbono contínua em um molde de compressão, seguida de sobremoldagem da resina da matriz, neste caso com polietercetonacetona (PEKK) da Solvay, que também tem participação na inicialização. A peça também combina insertos metálicos (rolamentos) que são pré-colocados no molde de compressão.
O balancim da suspensão traseira, com um tamanho de impressão de 350 (L) x 270 (W) x 250 (H) mm, pesa menos de 100 gramas menos os rolamentos e custa 37% menos para produzir com base em uma produção de 8.000.
Em uma apresentação na K 2022, o gerente de vendas da 9T Labs, Arne Büttner, apresentou mais detalhes sobre o processo da empresa, incluindo sua capacidade de combinar estrategicamente seções de fibra picada de termoplástico puro em um molde de compressão usando extrusão FDM para trabalhar em combinação com o reforço de fibra de carbono. “A fita UD de fibra contínua também é uma área interessante para nós, pois podemos cortar a fita em uma largura estreita, medindo em milímetros, para colocação na ferramenta”, acrescentou.
A 9T Labs também oferece um serviço completo para clientes que desejam converter peças de alumínio em plástico, começando com seu Fibrify Design Suite, empregado para adaptar uma peça metálica a um projeto composto otimizado. O software Fibrify importa arquivos CAD e executa simulações de análise de elementos finitos (FEA). Quando isso é combinado com o sistema de execução de fabricação (MES) da 9T Labs, diz-se que a produção de peças compostas de carbono de alto desempenho está “a um simples clique de distância”. Büttner acrescentou: “Nós também somos moldadores por direito próprio para clientes que não estão prontos para investir em equipamentos de produção.”
A 9T Labs também aborda a porosidade das peças com seu processo híbrido de impressão 3D/moldagem por compressão. “Normalmente, as peças impressas em 3D têm 10% de porosidade e 50 a 60% da resistência de uma peça moldada”, disse Büttner. As pré-formas impressas em 3D são normalmente termoformadas antes da colocação na ferramenta de compressão, não apenas para gerar um fator de forma 3D, mas também para consolidar a inserção de reforço. Na ferramenta, várias pré-formas podem ser fundidas.
Em termos de novas aplicações, a aeroespacial é particularmente promissora de acordo com Büttner, com suportes de bagageiro, estruturas de assentos e dobradiças de portas para helicópteros para substituição de metal. “Também estamos analisando instrumentos cirúrgicos e molduras de relógios de luxo”, acrescentou. “Um dos nossos principais pontos de venda é incorporar a complexidade 3D nos componentes. Também podemos adicionar funcionalidade incorporando sensores, por exemplo”, concluiu.