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“O fabrico aditivo mudou completamente a nossa perceção do que era possível”, Roy Campe

CMB.Tech utiliza a impressão 3D de metais para impulsionar a tecnologia de bicombustível a hidrogénio

04/07/2024

O fabrico aditivo é amplamente considerado como um método de produção sustentável, mas o seu verdadeiro impacto reside nas inovações que permite. Neste artigo, contamos-lhe como a CMB.Tech está a usar esta ferramenta para adaptar motores automóveis à tecnologia de duplo combustível, de forma a reduzir em 80% as emissões nocivas.

A CMB.Tech, a divisão de tecnologia limpa da CMB, tem vindo a trabalhar na tecnologia de combustão dual hidrogénio-diesel há mais de dez anos. A sua missão? Contribuir para a descarbonização do setor automóvel pesado, da marinha e de outras aplicações industriais, no âmbito da transição global para uma sociedade de zero emissões. Graças à liberdade de desenho e às vantagens de produção da impressão 3D em metal, esta missão está a progredir rapidamente.

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Inovação sustentável para o mundo real

A tecnologia inovadora da CMB.Tech permite converter os motores de combustão a diesel existentes em motores de combustão bicombustível, aspirando hidrogénio para a câmara de combustão. Isto requer menos injeção de gasóleo, reduz as emissões e gera a mesma potência do motor.

“A melhor forma de misturar hidrogénio e ar é através de uma estrutura interna em anel para dispersar o hidrogénio através de pequenos orifícios. Apercebemo-nos de que a única forma viável de o desenvolver rápida e facilmente era através do fabrico aditivo”, explica Roy Campe, CTO da CMB.Tech.

O anel de injeção, fabricado em alumínio utilizando a impressão 3D por fusão seletiva a laser (SLM) para corresponder aos materiais preferidos pela maioria dos fabricantes de motores, desenvolvido com a ajuda do especialista em fabrico aditivo Materialise, adapta-se perfeitamente ao seu ambiente.

Responde também a dois importantes requisitos do mundo real. Em linha com as tendências globais de redução do peso dos componentes para minimizar o consumo de combustível e energia, o anel metálico impresso em 3D pesa apenas 654g. Além disso, como a impressão (em vez da fundição) da peça elimina os custos associados ao desenvolvimento de moldes e ao desperdício de material, o seu fabrico é aproximadamente 25% mais barato.

“O fabrico aditivo mudou completamente a nossa perceção do que era possível e melhorou o conceito geral”, acrescenta Roy Campe. “Não conseguíamos incorporar facilmente essas características de design em algo feito por fundição ou qualquer outro processo de fabrico tradicional.”

Crescimento com a impressão 3D de metal

Para avançar significativamente com os seus objetivos, a equipa da CMB.Tech precisava de produzir mais do que um protótipo único. Depois de criar uma prova de conceito, seguida de várias peças de teste, era altura de passar à produção em massa.

Graças a um processo específico de Implementação de Novos Produtos (NPI) concebido para ajudar as organizações com que trabalha a passar da fase de protótipo para a produção em série, a Materialise começou a fabricar o anel de injeção para a CMB.Tech nas suas instalações na Bélgica.

“Tudo, desde a maquinagem até ao processo de montagem, é muito mais simples quando se pode eliminar a complexidade na fase de construção utilizando o FA. A Materialise encarrega-se de tudo, pelo que recebemos componentes totalmente acabados”, garante o CTO da CMB.Tech.

Fazer a diferença

O anel de injeção já foi utilizado para converter com êxito uma frota de camiões pesados a diesel, tendo sido comprovado que o sistema reduz as emissões de CO2 até 80% em comparação com os motores a diesel tradicionais, dependendo da aplicação e das circunstâncias. “Até agora, o anel de injeção de hidrogénio é o melhor método para fornecer hidrogénio ao fluxo de ar numa forma pré-misturada. Permite-nos oferecer poupanças imediatas de CO2. A procura e o interesse dos clientes em poderem fazer isto é enorme”, salienta Roy Campe.

Uma revolução no horizonte

A revolução do duplo combustível está mesmo ao virar da esquina e a CMB.Tech está na vanguarda do movimento. À medida que forem chegando mais encomendas, a empresa poderá produzir confortavelmente as peças de que necessita, sabendo que pode confiar na AM e nas suas vantagens intrínsecas. Os prazos de entrega curtos permitir-lhes-ão fazer encomendas a pedido, reduzindo os riscos e os custos de armazenamento.

A CMB.Tech continuará a otimizar a conceção da tecnologia, a alargar o projeto a diferentes aplicações e a reduzir tanto quanto possível os materiais e os custos. "É essencial sermos capazes de apresentar rapidamente opções e alternativas de design, para que a equipa da Materialise as avalie e nos dê orientações sobre AM para acelerar realmente o processo", refere Roy Campe. "No futuro, os designs serão cada vez melhores e mais otimizados, resultando em peças mais baratas com menos material. É uma parte fundamental da nossa estratégia para o futuro.

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