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

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.

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.”

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.

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.

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.