O ISQ participou num inovador projeto europeu que produziu materiais leves nanocompósitos de alumínio para fabricar peças para veículos elétricos movidos a bateria.
Um consórcio europeu de 11 parceiros, em representação de oito países (Itália, Alemanha, Grécia, Bélgica, Espanha, Reino Unido, Áustria e Portugal), 48 meses de duração, 4,4 milhões de euros de investimento. O projeto FLAMINGo apostou no desenvolvimento de compósitos de alumínio reforçados com nanopartículas (Al-MMnC), capazes de substituir peças de aço em veículos elétricos.
Com a participação do ISQ, o projeto produziu, de forma eficiente, materiais leves nanocompósitos de alumínio de alto desempenho, com propriedades elevadas em termos de resistência e rigidez, graças a uma nova abordagem combinada de metalurgia e moldagem para fabricar peças para veículos elétricos.
A intensificação do uso dos compósitos de alumínio é impulsionada, principalmente, pela tecnologia dos veículos elétricos a bateria, que tem levado os fabricantes a procurar formas inovadoras de torná-los mais leves, conseguindo-se uma redução substancial de peso.
O principal objetivo desta iniciativa foi desenvolver compósitos de matriz metálica de alumínio reforçada com nanopartículas (Al-MMnC) de elevado desempenho e resistência, em comparação com as ligas de alumínio atualmente utilizadas no setor automóvel.
Menos é mais
O projeto FLAMINGo forneceu soluções de engenharia para substituir componentes de aço em peças de veículos elétricos pelos materiais desenvolvidos na iniciativa, que conduziram a reduções consideráveis nesta tipologia de viaturas.
A participação do ISQ, que envolveu uma equipa multidisciplinar da Direção de I&Di, consistiu em estudos de soldabilidade que incluíram a soldadura de uma vasta gama de materiais desenvolvidos durante o projeto para um conjunto diversificado de tipos de juntas, bem como a caracterização das juntas soldadas através de ensaios metalográficos, microestruturais, mecânicos e não destrutivos.
Por outro lado, o ISQ fez a validação de componentes, realizando ensaios de carga num dos componentes principais considerados (steering knuckle), tendo esta atividade integrado o desenvolvimento de simulações numéricas, a sensorização dos componentes e do chassis de um veículo elétrico e ainda a avaliação da sua capacidade de resistência. Inspeções por tomografia computorizada foram, também, realizadas para identificar defeitos após os testes.
Além disso, foi, também, levada a cabo a análise de risco ocupacional, estudando-se a segurança na produção de nanopartículas e nanocompósitos, tendo sido propostas boas práticas para a cadeia de valor.
Resultados obtidos
“Atingiu-se, com sucesso, os objetivos de execução, promovendo inovações relevantes aplicadas à indústria automóvel, em especial aos veículos elétricos. Os avanços conseguidos contribuem para a eficiência energética e o desempenho dos veículos, respondendo aos desafios da mobilidade sustentável”, começa por explicar Paulo Morais, Investigador e Gestor de Projetos do ISQ.
“Entre os principais resultados obtidos, destacam-se a produção de três toneladas de Al-MMnC, com 200 kg reciclados, demonstrando a viabilidade de uma abordagem mais sustentável, a incorporação de 100 kg de nanopartículas, essencial para o reforço dos materiais desenvolvidos, e a validação de seis processos industriais de fundição e moldagem com os novos materiais desenvolvidos”, acrescenta.
E vai mais longe: “A substituição de quatro componentes num veículo elétrico por versões feitas com Al-MMnC, que permitiu uma diminuição de peso de 45% ao nível dos componentes substituídos, e uma redução global de peso de 15% no veículo”.
A terminar, refira-se que o ISQ é uma entidade privada, independente, que entrega valor através de soluções integradas e inovadoras de serviços de engenharia, inspeção, ensaios, testes e capacitação.
Presente em 14 países e com sete escritórios em Portugal, o ISQ apoia os seus clientes na redução do risco, melhoria do desempenho operacional e aumento de competitividade.