Novos materiais, novos fixadores

O aço foi, é agora e continuará a ser o material predominante para estruturas de veículos e peças de carroceria, como portas, capôs, portas traseiras e para-lamas. Mas outros materiais, como o alumínio, o magnésio, os plásticos e os compósitos, estão a tornar-se cada vez mais importantes.

De acordo com o Center for Automotive Research, várias ligas de aço representaram cerca de 65% do peso da estrutura média de um veículo em 2020. As ligas de alumínio representaram 13%, enquanto os plásticos e compósitos representaram 6%. Em 2040, contudo, as ligas de aço representarão apenas 46% desse peso, enquanto as ligas de alumínio representarão 26% e os plásticos e compósitos representarão 15%.

A união desses materiais díspares exigirá alguns fixadores inovadores. As propriedades que tornam estes materiais leves da era espacial fortes e rígidos também os tornam difíceis de montar com fixadores convencionais para plásticos e chapas metálicas.

Aqui está uma olhada em alguns dos fixadores mais recentes para os materiais automotivos leves de hoje.

O parafuso Flowpoint Delta PT da EJOT GmbH & Co. foi projetado para fixar folhas de plástico reforçado com fibra de carbono (CFRP).

O novo parafuso combina duas tecnologias EJOT – o parafuso Delta PT para fixação direta em plástico e o parafuso de perfuração de fluxo FDS para fixação direta em metal – em um único fixador. O parafuso Flowpoint Delta PT é um parafuso autoperfurante e autoatarraxante que penetra nos materiais fixados e correspondentes sem um orifício piloto. A ponta especial faz um furo nos materiais e extrusa uma saliência. A geometria otimizada da rosca Delta PT forma uma rosca fêmea forte.

O processo de instalação possui seis etapas: rotação do parafuso e aplicação de carga axial; aquecimento e penetração do material; calibração do furo do parafuso e formação de uma extrusão; formação de fios; envolvimento total do thread; e apertando.

O fixador produz uma junta roscada de alta qualidade sem quaisquer etapas de preparação da peça. Disponível em aço, aço inoxidável A2 ou A4, alumínio e titânio, o fixador pode ser usado com diversas variedades de CFRP. Também pode ser usado para unir montagens de materiais mistos, como alumínio e CFRP. A desmontagem e a remontagem são possíveis.

O fixador pode ser produzido com uma variedade de estilos de cabeçote e reentrâncias de acionamento.

O fixador moldado IMTEC HR da Böllhoff Inc. fornece roscas fêmeas de suporte de carga para fixar peças em plástico reforçado com fibra.

O fixador em forma de disco é colocado no molde para uma estrutura composta e integrado durante o processo de moldagem. Não precisa ser instalado em uma orientação específica. É compatível com a maioria das fibras e com a maioria dos processos de moldagem termofixa e termoplástica, incluindo moldagem por transferência de resina, moldagem por compressão e moldagem por injeção.

Para moldagem por injeção, o fixador é colocado em um pino fixado no molde. O pino localiza o fixador e protege as roscas internas dele de serem revestidas com resina. Em seguida, o pano é colocado no molde. O molde é fechado, o plástico é injetado e a peça é desenformada com o fixador integrado.

Para a moldagem por compressão, o processo é o mesmo, exceto que o pino é uma tampa plástica de rosca que também serve para afastar as fibras para inserir o fixador no tecido, eliminando a necessidade de furar ou furar. Isso economiza tempo e evita o corte das fibras. A tampa também protege as roscas internas durante a moldagem e é removida após a desmoldagem da peça.

Para resistir à corrosão galvânica, o IMTEC HR está disponível em aço zincado e aço inoxidável. Este último é usado principalmente para CFRP. Também estão disponíveis diferentes versões de fixadores, incluindo pinos, porcas e espaçadores.

O fixador possui ilhós e pétalas projetados para serem incorporados ao compósito durante a moldagem. Isso evita que o fixador gire quando o parafuso correspondente é instalado. Além disso, como o flange de fixação está localizado atrás da matriz de fibra, ele não afeta a espessura total da peça.