Técnica: Um quadro de aço impresso em 3D mais leve que o alumínio

Trabalhando em conjunto, a Universidade de Nebrija (Madrid) e os perítos da ArcelorMittal, conseguiram criar uma estrutura de aço mais ligeira que outra de alumínio ou titanio, graças à impressão 3D.

Parece um esqueleto de dinossauro, mas é muito mais do que parece à primeira vista. Na verdade, trata-se de uma nova estrutura de aço que pode vir a revolucionar a indústria, resultando na produção de motos muito mais leves que as que atualmente conhecemos.

A estrutura é tão dura como o aço e mais leve que o alumínio, juntando assim as condições ideais para se criar um revolucionário quadro para motos. Juntamente com os peritos da ArcelorMittal, o investigador espanhol Sergio Corbera avançou significativamente o processo de impressão a laser e imprimiu uma estrutura de aço para motociclos, que é muito mais leve do que uma estrutura de alumínio. O segredo está na natureza, nos ossos dos pássaros!

Os ossos das aves são ocos, têm paredes muito finas e são extremamente estáveis para o uso pretendido. Corbera usou este princípio no seu novo processo: ele pode utilizar um laser para imprimir estruturas ocas a partir de pó de aço convencional, cujas paredes têm apenas 0,8 a 1,0 milímetros de espessura. Com pelo menos a mesma estabilidade, a estrutura de aço, pesando apenas 3,8 quilos, é em média um quilo mais leve que uma estrutura de alumínio.

Quanto à rigidez e flexibilidade da estrutura, o programador Sergio Corbera diz: “Graças aos nossos algoritmos generativos, avaliámos muitas soluções de design até encontrarmos a melhor em termos de equilíbrio de rigidez. Além disso, o fabrico de aditivos permite a criação de formas complexas. A combinação de ambas as técnicas desempenhou um papel fundamental na procura de uma forma que satisfizesse o equilíbrio de rigidez desejado. Nesse sentido, a forma oferece uma melhor sensação do que um quadro de alumínio fundido, porque o equilíbrio de rigidez é melhor”.

Conseguir peças ocas foi fundamental para o desenvolvimento deste novo produto, e os investigadores da Universidade Nebrija fizeram-no concebendo formas geométricas que o permitissem. Ao fazê-lo, conseguiram alcançar soluções de aço leves com espessuras reduzidas, algo que actualmente seria difícil de conseguir com alumínio ou titânio sem afectar a capacidade da estrutura.

Foi utilizado um produto padrão para este desenvolvimento: aço em pó para processos de fabrico de aditivos, que está altamente disponível e representa uma nova possibilidade na indústria, uma vez que combinar o fabrico de aditivos com a escolha de uma qualidade de aço adequada, pode torná-lo uma opção mais competitiva em termos de custos.

Tendo em conta que os quadro de alumínio das marcas líderes são por hábito superiores a 5 kg, e os quadros de aço são cerca de 7 kg, atente na vantagem deste quadro impresso em 3D com paredes ocas e que pesa apenas 3,8 kg! Isto pode muito bem significar uma revolução no fabrico de motociclos, onde a leveza é um argumento de primeira ordem.

A ArcelorMittal é uma empresa dedicada à investigação de tecnologias como o 3D, ou a inteligência artificial aplicada à indústria do aço. A Universidade de Nebrija, utiliza técnicas de design inteligente ou generativo para desenvolver novos produtos.