2019 SPE Auto Innovation Award Winners: Inovações Notáveis e Transferabilidade no Setor Automotivo
No dia 6 de novembro de 2019, a 49ª edição do Automotive Innovation Awards Competition foi celebrada pela Automotive Division da Society of Plastics Engineers (SPE) em uma gala na cidade de Livonia, Michigan. Este evento anual, o mais antigo e abrangente dos setores automotivo e de plásticos, destacou os vencedores de nove categorias, enfatizando a continuidade da inovação e a capacidade de transferência na utilização de plásticos na indústria automotiva. A competição atraiu mais de 700 engenheiros de OEMs, executivos das indústrias automotiva e de plásticos e membros da mídia, evidenciando a relevância e a importância do evento.
Atraindo a atenção de grandes nomes do setor, a competição não só celebra inovações, mas também levanta fundos para apoiar os esforços educacionais e seminários técnicos da SPE, visando reforçar o papel dos plásticos no avanço da tecnologia automotiva. Este ano, um painel de juízes, do qual participei junto a colegas da Gardner Business Media, teve o prazer de avaliar as incríveis inovações apresentadas.
Vencedor do Grande Prêmio: Caixa de Pickup em Composto de Carbono
O grande vencedor da edição de 2019, além de ganhar na categoria de “Corpo Exterior”, é a caixa de pickup composta. Esta é a primeira na indústria a ser fabricada com um composto termoplástico reforçado com carbono, proporcionando uma economia significativa de peso de 62 lb (28 kg). A caixa não apenas apresenta resistência e durabilidade excepcionais, mas também elimina a necessidade de um revestimento, resultando em mais 40 lb (18 kg) de economia. Isso representa uma notável inovação estrutural e funcional, com várias características úteis moldadas diretamente na peça, incluindo divisórias para compartimentos e pockets para pneus de motocicleta.
Esse design também proporciona um aumento da capacidade de carga, abordando um dos grandes desafios da engenharia automotiva. O uso de materiais, processos e métodos de junção inovadores foi crucial para superar os desafios técnicos associados, refletindo um exemplo perfeito de transferência e inovação. Além disso, a caixa é totalmente reciclável, com parte dos resíduos reutilizados no veículo, mostrando um compromisso com a sustentabilidade.
Fabricação Aditiva: Bin para Óculos de Sol
Na categoria de Fabricação Aditiva, o vencedor foi um inovador bin de armazenamento para óculos de sol, produzido através de um modelo de inserção de ferramenta impressa em 3D que substituiu duas inserções convencionais. Essa abordagem não só possibilitou ajustes de design para acomodar um bolso mais profundo, mas também melhorou a eficácia do processo de moldagem, reduzindo o tempo de ciclo, o desperdício de moldagem e os custos de manutenção de ferramentas, ao mesmo tempo que melhorou a estabilidade dimensional do produto final.
Com um foco na otimização do design e um desempenho superior, esse novo processo foi aplicado ao modelo 2020 do Ford Explorer. A Fabricação Aditiva se mostrou uma solução não apenas eficiente, mas também econômica, destacando o potencial revolucionário desta tecnologia nas práticas de produção atuais.
Veículos de Edição Limitada: Múltiplos Componentes Produzidos Aditivamente
A categoria de Veículos de Edição Limitada apresentou um case impressionante com a produção de 19 peças para um sedã de alta performance, cuja produção total será limitada a 300 carros. A fabricação aditiva se revelou o método mais eficiente e custo-efetivo, permitindo que peças de desenvolvimento e produção fossem facilmente geridas na mesma plataforma de impressão. Essa abordagem tem benefícios significativos para a indústria, eliminando a necessidade de um investimento substancial em ferramentas.
As partes impressas em 3D demonstraram superioridade em adesão de pintura e outros testes, estabelecendo novos padrões na qualidade e desempenho dos componentes automotivos. Este projeto foi vinculado ao modelo 2020 da Jaguar XE SV Project 8 e mostra a versatilidade da manufatura aditiva em um cenário de produção limitada.
Inovações em Interiores: Estratégia Modular de Botão Integrado
Outra inovação notável foi a estratégia modular de botão integrado, que modernizou o design do console superior. Essa nova abordagem conseguiu integrar funções mecânicas, de iluminação, elétricas e de segurança em um único componente modular, reduzindo o número total de peças de 70 para apenas 17 por veículo. O resultado desse trabalho não só representa uma economia de custos significativa, mas também melhorou a experiência do usuário ao eliminar problemas de fixação e melhorar a qualidade do ajuste do forro do teto.
Patentes foram registradas para essa tecnologia inovadora, o que demonstra o pioneirismo ao abordar as complexidades da fabricação automotiva moderna. O design está atualmente em uso nos modelos Explorer, Aviator e Corsair da Ford, exemplificando uma mudança de paradigma na produção de componentes de interiores.
Brackets de Diferencial Traseiro: Solução em Nylon Reforçado
Na categoria de Chassis e Hardware, um bracket crítico foi desenvolvido com um material inovador: um nylon 66 reforçado com 50% de fibras de vidro. Essa solução não apenas resultou em uma redução de peso de 30 em comparação ao aluminum, mas também melhorou significativamente o desempenho de NVH (ruído, vibração e aspereza). O bracket superou todas as exigências de desempenho e durabilidade, representando um avanço notável na eficiência da fabricação e no projeto de componentes no Jeep Cherokee 2020.
Foi um verdadeiro triunfo para os engenheiros, visto que a nova peça atendeu aos requisitos de espaço e montagem, conseguindo assim uma transição suave do design do componente para as práticas de produção.
Inovações Ambientais: Habitação de Canister de Carbono 100% PCR
Um avanço significativo na categoria ambiental foi a implementação de uma habitação de canister de carbono feita a partir de 100% de PP reciclado pós-consumo. Este projeto não apenas reduz o custo em 25%, mas também contribui diretamente para a sustentabilidade, ao substituir o uso de plásticos virgens sem comprometer o desempenho do produto e da fabricação.
Esta inovação está atualmente em fase de implementação em mais de 20 programas da Ford globalmente, representando um passo importante em direção à economia circular na indústria automotiva. O uso de materiais recicláveis reforça a importância de práticas responsáveis e sustentáveis em todos os níveis da produção.
Materiais: Composites Reforçados com Lã de Vidro para Melhor Resistência a Riscos
A última inovação destacada foi a adoção de compósitos reforçados com lã de vidro em painéis de acabamento interno. Ao substituir talco e outros aditivos, conseguiram aumentar a resistência a riscos e a estabilidade dimensional dos painéis moldados em PP. A implementação dessa nova solução não só reduz o conteúdo de material necessário, mas também contribui para a longevidade e desempenho das peças, reduzindo reivindicações de garantia.
A estratégia de incorporar materiais reciclados e a adaptação de processos para integrar a lã de vidro demonstra uma abordagem proativa em direção a uma produção mais consciente e sustentável, com resultados positivos tanto em termos de custo como em desempenho.
Essas inovações apresentadas no Automotive Innovation Awards 2019 não apenas sublinham a capacidade de inovação contínua na indústria automotiva, mas também a importância da colaboração entre OEMs, fornecedores e instituições educativas em busca de soluções criativas para os desafios modernos. À medida que o setor avança, essas iniciativas servem como referência, impulsionando a evolução das tecnologias e o compromisso com a sustentabilidade.
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