Notícias - Aplicação da GMT em Automóveis

O termoplástico reforçado com manta de fibra de vidro (GMT) é um material compósito inovador, leve e que economiza energia, com resina termoplástica como matriz e manta de fibra de vidro como estrutura de reforço. Atualmente, é uma das variedades de materiais compósitos em desenvolvimento mais ativos no mundo e é considerado um dos novos materiais do século.

A tecnologia GMT geralmente produz chapas semiacabadas. Em seguida, elas são processadas diretamente para se obter o produto com o formato desejado. A tecnologia GMT possui características de design sofisticadas, excelente resistência a impactos e é fácil de montar e adicionar. É valorizada por sua resistência e leveza, tornando-se um componente estrutural ideal para substituir o aço e reduzir a massa.

1. Vantagens dos Materiais GMT

1) Alta resistência: A resistência do GMT é semelhante à dos produtos de FRP de poliéster laminados manualmente, e sua densidade é de 1,01 a 1,19 g/cm³. É menor que a do FRP termofixo (1,8 a 2,0 g/cm³), portanto, possui uma resistência específica maior.

2) Leve e econômico em termos de energia: O peso de uma porta de carro feita deMaterial GMTPode ser reduzido de 26 kg para 15 kg, e a espessura da parte traseira pode ser reduzida para aumentar o espaço no carro. O consumo de energia é de apenas 60% a 80% do de produtos de aço e de 35% a 50% do de produtos de alumínio.

3) Comparado com o SMC (composto de moldagem em folha) termofixo, o material GMT apresenta as vantagens de um ciclo de moldagem curto, bom desempenho de impacto, reciclabilidade e um longo ciclo de armazenamento.

4) Desempenho em impactos: A capacidade do GMT de absorver choques é de 2,5 a 3 vezes maior que a do SMC. SMC, aço e alumínio sofreram amassados ou rachaduras com o impacto, mas o GMT permaneceu intacto.

5) Alta rigidez: O GMT contém tecido GF, que consegue manter sua forma mesmo se sofrer um impacto de 16 km/h (10 mph).

2. Aplicação de materiais GMT no setor automotivo

As chapas de GMT possuem alta resistência e podem ser transformadas em componentes leves. Ao mesmo tempo, oferecem grande liberdade de design, forte absorção de energia de impacto e bom desempenho de processamento. Seu uso na indústria automotiva tem crescido amplamente desde a década de 1990. Com o aumento das exigências por economia de combustível, reciclabilidade e facilidade de processamento, o mercado de materiais GMT para a indústria automotiva continuará a crescer de forma constante.

Atualmente, os materiais GMT são amplamente utilizados na indústria automotiva, principalmente em estruturas de assentos, para-choques, painéis de instrumentos, capôs, suportes de bateria, pedais, partes dianteiras, assoalhos, para-lamas, portas traseiras, tetos, componentes de bagagem como suportes, quebra-sóis, suportes de pneus sobressalentes, etc.

1) Estrutura do assento
O design moldado por compressão do encosto do banco da segunda fileira do Ford Mustang 2015 da Ford Motor Company (foto abaixo) foi projetado pela Continental Structural Plastics, fornecedora/conversora de nível 1, utilizando moldes termoplásticos de fibra de vidro unidirecional reforçada com 45% de fibra de vidro da Hanwha L&C (GMT) e moldagem por compressão da Century Tool & Gage. O design atende com sucesso às rigorosas normas de segurança europeias ECE para a manutenção da capacidade de carga de bagagens.

A peça exigiu mais de 100 iterações de análise de elementos finitos (FEA) para ser concluída, eliminando cinco partes do projeto original da estrutura de aço. Além disso, a estrutura mais fina economiza 3,1 kg por veículo e facilita a instalação.

2) Barra anticolisão traseira
A barra anticolisão traseira do novo Hyundai Tucson (veja a imagem abaixo), de 2015, é feita de material GMT. Comparado com materiais de aço, o produto é mais leve e possui melhores propriedades de amortecimento. Isso reduz o peso do veículo e o consumo de combustível, garantindo ao mesmo tempo um desempenho seguro.

3) Módulo de front-end
A Mercedes-Benz escolheu os compósitos termoplásticos reforçados com tecido GMTexTM da Quadrant Plastic Composites como elementos do módulo frontal do seu cupê de luxo Classe S (foto abaixo).

4) Painel de proteção inferior da carroceria
A Quadrant PlasticComposites utiliza o GMTex TM de alto desempenho para proteção da parte inferior do capô do Mercedes Off-Road Special Edition.

5) Estrutura da porta traseira
Além das vantagens usuais de integração funcional e redução de peso, a capacidade de conformação das estruturas de porta-malas da GMT também possibilita formatos de produto impossíveis de serem obtidos com aço ou alumínio. Aplicado ao Nissan Murano, Infiniti FX45 e outros modelos.

6) Estrutura do painel de controle
A GMT fabrica um novo conceito de molduras para painéis de instrumentos, projetadas para uso em diversos modelos do Grupo Ford: Volvo S40 e V50, Mazda e Ford C-Max. Esses compósitos permitem uma ampla gama de integrações funcionais, especialmente pela incorporação das travessas do veículo na forma de finos tubos de aço moldados. Comparado aos métodos tradicionais, o peso é significativamente reduzido sem aumento de custo.