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19.04.12
Foco em estruturas leves
Especialistas internacionais discutem estado da arte das tecnologias do laboratório em implantação no IPT
Os desafios e oportunidades no uso de estruturas leves foram discutidos em seminário realizado na manhã de terça-feira, 17 de abril, no Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT). O evento contou com a participação de três pesquisadores internacionais para discussão de estratégias e técnicas de projeto e manufatura de estruturas leves. Os pesquisadores fazem parte do Conselho Consultivo do Laboratório de Estruturas Leves (LEL) do IPT, em implantação no Parque Tecnológico de São José dos Campos.
O LEL é um investimento governamental de R$ 50 milhões para o desenvolvimento de estruturas leves tanto de materiais compósitos quanto de materiais metálicos e híbridos. Participou do evento um público de 35 convidados, entre pesquisadores do IPT e profissionais da VSE – Vale Soluções em Energia, Marinha do Brasil, Braskem, Embraer e Escola Politécnica da USP, que assistiu às apresentações dos professores Ramesh Talreja, da Texas A&M University, Jürgen Fleischer, do Karlsruhe Institute of Technology (KIT), e David Ewins, do Imperial College of London.
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Fiber placement machine, única no hemisfério sul, instalada no laboratório de São José dos Campos |
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Fleischer: estudo do Karlsruhe Institute relacionou desafios e melhorias sobre deposição automática de fitas de fibras |
O estudo mostrou um aumento no número de fabricantes de máquinas de deposição automática de fitas de fibras, e procedeu a uma classificação delas em três segmentos: fabricantes de grandes máquinas com alta produtividade (entre as quais a MAG, fabricante do equipamento já instalado no laboratório do IPT), de sistemas baseados em robôs industriais e de máquinas de menor custo para aplicações especiais, em maior número no levantamento realizado.
Em relação às estruturas híbridas, Fleischer mostrou que não é suficiente combinar processos existentes e procedimentos de manufatura para alcançar bons resultados, mas sim desenvolver novos processos adequados a produtos específicos. Os desafios técnicos na produção, explicou ele, estão principalmente no projeto dos componentes segundo os fluxos de forças, na convergência das duas cadeias de processos (metais e compósitos) e na garantia de qualidade.
AERONÁUTICA – O professor Ramesh Talreja trouxe ao seminário uma apresentação dedicada ao uso de compósitos em estruturas aeroespaciais. O processo de redução de peso de um produto, componente ou sistema, explicou ele, tem o objetivo de aumentar seu desempenho, como velocidade e mobilidade, sua operacionalidade (transporte, por exemplo) e sua vida útil, com maior resistência ao impacto e tolerância a danos.
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Talreja: processo de redução de peso tem os objetivos de aumentar desempenho, operacionalidade e vida útil |
Para demonstrar o aumento no uso de materiais compósitos em aeronaves comerciais, Talreja usou como exemplo o peso total da estrutura de uma aeronave 787. Os compósitos respondem por 50% dos materiais usados, e em seguida estão o alumínio (20%) e o titânio (15%) – para fazer uma comparação, continuou ele, um modelo 777 emprega 12% de compósitos e 50% de alumínio.
Modelos para avaliação de desempenho devem ter capabilidade em escala múltipla, mas precisam ser sinérgicos, explicou o professor em sua conclusão. E acrescentou que no futuro a técnica de monitoramento de saúde estrutural com sensores será necessária para alcançar melhores resultados, assim como o projeto sustentável de estruturas em materiais compósitos irá exigir o auxílio de ferramentas como reciclagem e avaliação de ciclo de vida.
MODELAGEM – Uma estratégia para a dinâmica estrutural de estruturas leves e compósitos foi proposta pelo professor David Ewins, que explicou a necessidade de fornecer tecnologias que tragam a garantia para máquinas e estruturas estarem livres de características dinâmicas não-desejadas, como fadiga e desgaste, e permitam ainda uma monitoração para a manutenção de sua vida útil.
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Ewins: uso de ferramentas como a modelagem dos elementos estruturais pode reduzir número de ensaios para validação de modelos |
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