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II Semana de Compósitos Avançados SAMPE Brasil São José dos Campos, 3 de outubro de 2017
Sinésio BaccanOwens Corning - America Latina
PROCESSOS PARA PRODUÇÃO DE PEÇAS EM COMPÓSITOS COM ALTO DESEMPENHO
AGENDA:
Owens Corning at a Glance
Tendências para para uso dos compósitos (Visão Owens Corning)
Soluções em compósitos para diferentes processo e aplicações
II Semana de Compósitos Avançados - SAMPE BRASIL
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Owens Corning at a Glance
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Fundada em 1938
Vendas em 2016: $5,7 bilhões
16.000 funcionários em 26 países
Companhia listada na FORTUNE®500 há 62 anos
NYSE: OC
Compõe o Índice de Sustentabilidade Dow Jones
Empresa Líder nos mercados:
o Telhas asfálticas
o Isolamento térmico acústico
o Fibra de vidro para reforços – Compósitos
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OWENS CORNING AT A GLANCE
Duas divisões principais:
Reforços de fibra vidro
Engineered Solutions
UMA LÍDER MUNDIAL EM SOLUÇÕES DE FIBRA DE VIDRO HÁ 79 ANOS
5
7.600 funcionários em todo o mundo
27 fábricas em 14 países
5 centros de P&D em 3 continentes
Vendas em 2016: US$ 2,0 bilhões
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Construção
35%
Transporte
28%
Industrial
14%
Consumo
17%
Eólica
6%
• Residencial• Comercial• Saneamento
• Automóveis• Caminhões, ônibus, trens• Náutica
• Fábricas• Mineração• Plataformas Off Shore
• Aparelhos Eletrônicos• Recreação• Lazer
COMPÓSITOS - UM MERCADO MUNDIAL DE FIBRA DE VIDRO DE US$ 7 BILHÕES1
1 O mercado de reforços de vidro é definido como reforços de fibra de vidro e produtos de conversão direta conforme consumidos, excluindo fios. Fonte: estimativas da diretoria da Owens Corning emfevereiro de 2014.
2 Crescimento dos materiais como múltiplo de mudança na produção industrial: múltiplos de crescimento no período de 1981-2011, exceto fibras de carbono que refere-se a 1990-2011. Tamanhos domercado mundial estimado em receitas em dólares (USD) em 2011. Fonte: IHS Global Insight, estimativas da diretoria da Owens Corning, Associação Mundial do Aço, Organização das Nações Unidaspara a Alimentação e Agricultura, Serviço Geológico dos EUA
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TENDÊNCIAS PARA USO DOS COMPÓSITOS NA INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA, NA PERSPECTIVA DE
UM PRODUTOR DE FIBRA DE VIDRO!
REGULAMENTAÇÃO PARA EMISSÃO DE CARBONO:PONTO CHAVE PARA REDUÇÃO DO PESO DOS VEÍCULOS
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MEGA TENDÊNCIAS
INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA
TENDÊNCIAS NO TRANSPORTE
IMPACTO EMMATERIAS E QUÍMICOS
Menor consumo e maior autonomia
Novas OEM’s
Maior funcionalidade dos veículos
Soluções avançadas em compósitos
Polímeros de alta performance
Novas baterias e produtos químicos
Baixa emissão de CO2
Urbanização
Globalização
Necessidade veículos leves e menos poluentes
BRICS com 50% do Mercado automobilístico
Demanda por veículos mais confortáveis
-100Kg -0.35 l/100km
EFICIÊNCIA DOS MOTORES DIESEL
MOTORES A GASOLINA INTELIGENTES
NOVAS SOLUÇÕESSISTEMA POWERTRAIN
NOVAS SOLUÇÕESSISTEMA DE
TRANSMISSÃO
USO DE BIO COMBUSTÍVEIS
REDUÇÃO DO PESODOS VEÍCULOS COM
USO DE COMPÓSITOS
-9.0 g/km
Pie data source: Owens Corning estimate, September 2014
COMO ALCANÇAR METAS DE REDUÇÃO DE EMISSÕES DE CO2 E CONSUMO DE COMBUSTÍVEL?
CONSUMO DE COMBUSTÍVELBREAKDOWN
Depende do Peso
do Veículo
36%
64%
Independe do Peso
do Veículo
Chart source: Owens Corning market needs estimate, September 2014* European Environment Agency (EEA) 2012
COMPÓSITOS OFERECEM SOLUÇÕES AVANÇADAS E COMPETITIVAS
Curto Prazo Aluminio deslocará o aço em
algumas partes, com focopuro em redução de peso
Para atender os requerimentos de emissão de CO2, as
OEMs precisam reduzir ~200kg por
veículo
Médio-Longo Prazo Uso dos compósitos como solução
para integração das partes e maiorflexibilidade de design.
Aumentar o conhecimento dos projetistas nesse tipo de solução
AÇO ALUMíNIO COMPÓSITOS
REDUÇÃO DE PESO
CUSTO DOS MATERIAS
FLEXIBILIDADE DE DESIGN E INTEGRAÇÃO
--- -
$ $ $
SOLUÇÕES EM COMPÓSITOS PARA INDUSTRIA AUTOMOBILÍSTICA
SPRAY-UP
HLU
MOLDEABERTO
INFUSÃO
PRENSAGEM
RTM
SMC
INJEÇÃO
S-RIM
D-LFT
WET COMPRES
SION ...
SOLUÇÕES EM COMPÓSITOS PARA INDÚSTRIAAUTOMOBILÍSTICA
MOLDEFECHADO
Autoclave
Prepreg
WetCompression
Baixo< 1.000 pç/ano
Medio Alto
BiW
Estrutural
SemiEstrutural
Termofixo Termoplástico
Alto< 200.000 pç/ano
Médio< 30.000 pç/ano
TECNOLOGIAS DE COMPÓSITOS vsVOLUME DE PRODUÇÃO E PERFORMANCE
Performance
Produção
RTMLight
RTM
BMC
Injeção
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SMCSHEET MOLDING COMPOUND
BMCBULK MOLDING COMPOUND
SMC – SHEET MOLDING COMPOUNDPRODUÇÃO DE PEÇAS EM COMPÓSITOS COM ALTO DESEMPENHO
Excelente performance estrutural
Acabamento superficial Classe A
Liberdade no design de peças
Moldável em várias espessuras
Resistência a corrosão
Resistência a alta temperatura
Estabilidade dimensional
Baixo uso de mão de obra
Peças estruturadas com nervuras e castelos
Suporta pintura em altas temperaturas
Baixo custo de moldes
Moldes para até 500 mil peças
ROVING + RESINA TERMOFIXA + CARGAS MINERAIS
Faróis
GradesTampas de válvulas
Spoilers
Front-End
Capos
Tetos
...
SMC & BMCPRINCIPAIS APLICAÇÕES
Refletores de faróis Cabines de caminhões Grades frontais Estribos Spoilers Tampas de válvulas Front-End Capôs Portas Pick-up Box Painéis laterais Terminais de cabo de vela Carter de óleo Tampa porta-malas Carroceria para máquinas agrícolas Outros
CASE CORVETTE SMC TCA ULTRA LITE
By CSP(CONTINENTAL STRUCTURAL PLASTICS)
TAMPA TRASEIRA EM COMPÓSITOSPESO COM DIFERENTES SOLUÇÕES EM SMC (CSP – TCA ULTRA LITE)
10 kg
7,4 kg
5,6 kg
Material Resist. Tração (MPa)
Módulo (MPa)
Densidade (g/cm³)
TCA Ultra Lite 70 8 1.22
TCA 75 10 1.91
TCA ULTRA LITE & C7 CORVETTEREDUÇÃO DE PESO POR PEÇA
LT4 Fender Assemblies:
RH, LH
3.43 lbs.
Door Assemblies:
RH, LH
4.98 lbs.
Convertible DecklidAssembly:
2.77 lbs.
Coupe Hatch Assembly:
4.34 lbs.
LT1 , LT4 Coupe Quarter Panel Asy’s: RH, LH
Launch LT1
3.68 lbs.
LT1, LT4 Convertible
Quarter Panel Asy’s: RH,
LH Launch LT4
1.95 lbs.35 lbs.
a menos no peso vs a solução SMC convencional
Convertible Tonneau
Assembly
2.75 lbs.
Coupe Roof Bow
Assembly
0.47 lbs.
LT4 Door Surround Assemblies: RH, LH LT1
& LT4 Launch
2.82 lbs.
TCA ULTRA LITE & C7 CORVETTEREDUÇÃO DE PESO POR PEÇA
35 lbs.a menos no peso vs a
solução SMC convencional
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RTMRESIN TRANSFER MOLDING
RTM – RESIN TRANSFER MOLDING PRODUÇÃO DE PEÇAS EM COMPÓSITOS COM ALTO DESEMPENHO
Processo com baixa emissão de voláteis
Acabamento em ambos os lados da peça
Baixa retenção de bolhas no laminado
Todas as peças iguais (repetitivo e previsível)
Alto volume de fibra (40% - 50%)
Pode ser usado reforços pré-formados
Ótima tolerância dimensional
Consolidação das partes (cores, insertos, nervuras)
Baixo custo de ferramental
Alta taxa de produção por ferramental
MANTAS MOLDÁVEIS + RESINA POLIÉSTER
Piso Estrutural
Feixe de Molas
Para-choques
SideFramce
Teto
...
RTMPRINCIPAIS APLICAÇÕES
Teto
Side Frame
Para-choques
Piso Estrutural
Feixe de molas
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D-LFTLONG FIBER THERMOPLASTIC
D-LFT – LONG FIBER THERMOPLASTICTERMOPLÁSTICO REFORÇADO COM FIBRAS LONGAS
FIBRA LONGA PP e PA
Aplicações em D-LFT combinam níveis elevados de resistência mecânica em um único material.
Benefícios:
Rigidez Resistencia mecânica Durabilidade Redução de peso Consolidação de peças Resistência à corrosão Estabilidade dimensional Resistência ao calor Reciclabilidade Condutividade térmica
Portas
Guia Teto
Assentos
Tampas
Cx Estepe
Porta Bateria
Front-End
AssoalhoAlavancas
Spoilers
Painel
D-LFTPRINCIPAIS APLICAÇÕES
Front-End
Módulo das Portas Guia Teto
Alavanca de Cambio e Pedais
Estrutura dos assentos
TampaTraseira
Spoilers
Caixa do Estepe
AssoalhoProtetores
Porta Bateria
Painel de Instrumentos
Galeria de Combustível
Para-Choques
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INJEÇÃO DE TERMOPLÁSTICO REFORÇADO COM FV
PLÁSTICOS DE ENGENHARIAREDEFININDO PERFORMANCE COM USO DE TERMOPLÁSTICOS REFORÇADOS
FIBRAS CURTAS PARA REFORCARPA, PP, PBT, ABS, PEAD
Soluções em plásticos de engenharia para redução de custo e substituição de peças metálicas
Ótimo balanço de resistência mecânica e rigidez Maior resistência a hidrólise Mínimo empenamento Componentes com paredes mais finas Flexibilidade de Design Alta resistência a fluência Alta resistência ao impacto Materiais Reciclados Alta resistência térmica Estabilidade dimensional Redução de peso Excelente acabamento superficial
Coletores
Retrovisor
Engrenagens
Farois
Parachoques
Grades
Tanques
Galeria Injecao
...
Poliamidas (PA) Coletores de admissão Tampas de comando de
válvulas Maçanetas Componentes do espelho
retrovisor Tubos de freio Sistema de refrigeração Componentes airbag Estrutura do banco Caixa de Cambio
Poliftalamidas (PPA) Carcaças de bomba d’água Termostatos Galeria de injeção
Poliacetal (POM) Engrenagens Componentes das
fechaduras Roldanas de vidro
Polibutileno tereftalato (PBT) Limpadores de para-brisa Maçanetas Carcaças dos faróis Componentes dos bicos
injetores
Acrilonitrila-Butadieno-estireno (ABS) Grades Componentes do painel Carcaças de espelho
Polietileno de alta densidade (PEAD) Tanques de combustível Reservatórios.
Policarbonato Lentes de faróis
Polipropileno (PP) Para-choques Painéis Caixas de bateria
INJEÇÃO DE TERMOPLÁSTICOPRINCIPAIS APLICAÇÕES
Source: Internet
