Introdução aos Prêmios de Inovação Automotiva SPE 2018
Os Prêmios de Inovação Automotiva de 2018 da Sociedade de Engenheiros de Plásticos (SPE) celebram as inovações mais notáveis no setor automotivo. Com nove categorias em disputa, incluindo uma nova para Manufatura Aditiva, este evento anual representa marcos significativos na substituição de metais e plásticos antigos por opções mais avançadas. Neste artigo, exploraremos os vencedores que não apenas demonstraram a habilidade técnica e criatividade, mas também ofereceram soluções mais leves e econômicas para os desafios enfrentados pela indústria automotiva.
Powertrain: Inovações na Geração de Vácuo para Assistência de Freio
O sistema de acionamento de válvula de abertura/fechamento, apresentado na Ford F-150 de 2017, é um grande destaque na categoria Powertrain. Desenvolvido pela Dayco Products e moldado pela MacLean-Fogg, ele apresenta uma combinação de dois sistemas de resina da DuPont Automotive: Delrin 73M30 e Minion 520MP. Esses materiais não só previnem o efeito de “stick-slip”, como também demonstraram não apresentar desgaste após 2,5 milhões de ciclos de teste térmico. Essa inovação resultou em uma economia de peso de 40% e redução de custos de 25% quando comparado aos sistemas de bomba tradicionais.
Além disso, essa aplicação é transferível para outras plataformas da Ford e está sendo considerada por diversos outros fabricantes de automóveis, sublinhando a relevância e adaptabilidade dessa tecnologia.
Adição de Manufatura: O Fixture de Alinhamento de Janela
Na categoria de Manufatura Aditiva, o fixture de alinhamento de janela utilizado no Mustang conversível de 2017, produzido pela Stratasys, destaca-se pelo uso de nylon 12 com 35% de fibra de carbono. Este fixture não só é 30% mais leve e econômico de produzir do que os tradicionais, mas também foi elaborado de maneira a integrar diversos componentes, incluindo controles pneumáticos e suportes ergonômicos. O tempo de fabricação foi reduzido para apenas 50 horas, representando uma inovação significativa em termos de produção e eficiência.
Adicionalmente, a ergonomia do design melhorou de forma marcante, permitindo uma manipulação mais fácil do equipamento, o que eliminou a necessidade de assistentes de elevação, trazendo um impacto positivo nas operações de montagem.
Corpo Externo: Portão Traseiro Termoplástico
O portão traseiro do Jeep Cherokee da Fiat Chrysler de 2019, moldado pela Magna International, exemplifica como as práticas de design podem evoluir. Esse componente é moldado a partir de um PP de vidro longo, que não só apresenta boas propriedades de fluxo, mas promove uma significativa redução de peso de 28% em comparação ao design de aço anterior. Com uma economia de 50% em ferramentas e investimentos de capital, a nova abordagem propiciou eficiência na fabricação e melhor desempenho estrutural.
Ademais, a utilização de soldagem infravermelha conformal позволou melhores características estruturais e dimensionais, além de acelerar o processamento. Essa inovação não apenas otimizou a aparência estética do veículo, mas também a funcionalidade geral.
Corpo Interno: Aumentando a Segurança com Bolster Modular Integrado
No Ford Lincoln Navigator de 2018, um bolster pelvico modular integrado, moldado pela Faurecia Interior Systems, apresenta um avanço significativo em segurança. Moldado a partir de um PP copolímero, esse projeto não apenas economiza em custos de ferramentas, mas também proporciona uma redução de peso de 10%. A fusão de dois designs de suporte lateral não apenas traz eficiência, mas também contribui para a segurança do veículo durante impactos laterais.
Com uma economia total estimada de $100.000 em custos de ferramentas e $8 de custo por veículo, essa inovação demonstra claramente como a combinação de design e engenharia pode resultar em produtos mais seguros e eficientes.
Chassi e Hardware: O Pivô Inovador de Plástico Composto
A presença do nut de plástico composto de alta resistência no Fiat Chrysler Pacifica de 2016 representa uma mudança paradigmática no design automotivo. Moldado de uma nylon 66 preenchida com vidro, este componente não só garante manutenção de torque após o desgaste, como também proporciona uma economia de peso total de 2,1 lb por veículo. O preço também é mais atraente, com uma economia média de $3,25 por veículo, apresentando uma solução viável para muitos fabricantes.
Essa inovação é facilmente aplicável em uma variedade de modelos, demonstrando que materiais avançados podem não apenas competir, mas superaram soluções tradicionais.
Inovações Ecológicas: Compósitos Sustentáveis
O uso de compósitos híbridos sustentáveis no console central do Lincoln Continental de 2018 marca uma etapa importante na busca por soluções ambientalmente responsáveis. Este componente é feito a partir de uma mistura de fibra de celulose e fibra de vidro, promovendo uma economia de peso de 24% e uma redução de custos de 13%. Esta abordagem não só reduz o peso do veículo, mas também o tempo de ciclo de produção entre 20% e 40%, resultando em uma economia total de $2 milhões.
Essa inovação é considerada a maior peça automotiva fabricada com materiais sustentáveis, estabelecendo um precedente para futuras aplicações em veículos de passageiros.
Materiais: Compostos Conduzidos para Cobertura de Alta Voltagem
Lançado no Hyundai Nexo SUV de 2019, um novo composto plástico condutor foi desenvolvido especificamente para proteção EMI de coberturas de junção de alta voltagem. Este material, moldado pela Yura Corp, oferece uma redução de peso de 30% e uma economia de fabricação de 70%, substituindo coberturas de alumínio tradicionais. A aplicação deste material inovador não apenas melhora a produção, mas também aborda preocupações com segurança e eficiência energética.
A adoção desse tipo de material abrirá caminho para novas opções de design em veículos elétricos, evidenciando a importância de inovações materialmente conscientes.
Processos e Tecnologias: Inovações no Suporte de Pneus
O suporte híbrido do pneu que integra câmera traseira e luz de freio no Jeep Wrangler de 2018 é um exemplo notável de uso inteligente de tecnologias avançadas. Com uma economia de peso de 60%, mesmo em comparação a técnicas de metal stampadas, a nova abordagem reduz custos em 20% e aumenta resistência estrutural. Essa inovação não só melhora a durabilidade do componente, mas também fornece um design mais limpo e eficiente.
Ao eliminar a necessidade de suportes de aço, essa tecnologia elevou a eficiência e representou um avanço significativo na engenharia automotiva.
Segurança: Mecanismo de Intertravamento para Impactos Laterais
O mecanismo de intertravamento apresentado na van Ford Transit Connect de 2019, projetado para melhorar a performance da porta durante impactos laterais, demonstra um compromisso com a segurança. Moldado a partir de um ABS de alta resistência, este dispositivo evita fraturas e escorregamentos que poderiam criar arestas cortantes, garantindo proteção aprimorada.
Com uma economia de 3.70 kg por veículo e uma economia significativa em custos de ferramentas, essa inovação não apenas aumenta a segurança do veículo, mas também aporta benefícios financeiros aos fabricantes, destacando a necessidade de soluções eficazes e sustentáveis no design automotivo.
Conclusão: O Futuro da Inovação em Plásticos Automotivos
Os vencedores dos Prêmios de Inovação Automotiva da SPE de 2018 exemplificam o potencial transformador dos plásticos e compósitos na indústria automotiva. A busca contínua por eficiência, segurança e sustentabilidade não só redefine os padrões de fabricação, mas também estabelece novos paradigmas para o futuro. À medida que a tecnologia avança, a integração dessas inovações no design automotivo se tornará cada vez mais vital, demonstrando que o compromisso com a inovação e a eficiência está aqui para ficar.
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