Imaginem um carro elétrico mais leve, mais eficiente e ainda mais sustentável. Parece futuro? É presente. O ISQ acaba de concluir a sua participação num projeto europeu inovador que promete transformar a mobilidade elétrica através de nanomateriais de última geração.

Durante 48 meses, o projeto FLAMINGO – um consórcio de 11 parceiros de 8 países europeus – apostou no desenvolvimento de compósitos de alumínio reforçados com nanopartículas (Al-MMnC), capazes de substituir peças de aço em veículos elétricos. O resultado foi uma redução de 15% do peso do veículo, sem comprometer a resistência ou o desempenho, um passo decisivo rumo à eficiência energética na indústria automóvel.

Com um investimento total de 4,4 milhões de euros, o projeto combinou avanços em metalurgia e moldagem, criando materiais com elevada rigidez e durabilidade, ideais para responder aos desafios da mobilidade sustentável.

“Os avanços conseguidos não são apenas técnicos; são um passo gigante para a mobilidade sustentável”, sublinha Paulo Morais, gestor de projeto no ISQ.

A intensificação do uso dos compósitos de alumínio é impulsionada principalmente pela tecnologia dos veículos elétricos a bateria, que tem levado os fabricantes a procurar formas inovadoras de os tornar mais leves, conseguindo-se uma redução substancial de peso.

O principal objetivo deste projeto foi desenvolver compósitos de matriz metálica de alumínio reforçada com nanopartículas (Al-MMnC) de elevado desempenho e resistência, em comparação com as ligas de alumínio atualmente utilizadas no setor automóvel. O projeto forneceu soluções de engenharia para substituir componentes de aço em peças de veículos elétricos pelos materiais desenvolvidos no projeto, os quais conduziram a reduções consideráveis neste tipo de veículos.

“Atingiu-se com sucesso os objetivos de execução, promovendo inovações relevantes aplicados à indústria automóvel, em especial aos veículos elétricos. Os avanços conseguidos contribuem para a eficiência energética e o desempenho dos veículos, respondendo aos desafios da mobilidade sustentável.  Entre os principais resultados destacam-se: a produção de 3 toneladas de Al-MMnC, com 200 kg reciclados, demonstrando a viabilidade de uma abordagem mais sustentável; incorporação de 100 kg de nanopartículas, essencial para o reforço dos materiais desenvolvidos; a validação de 6 processos industriais de fundição e moldagem com os novos materiais desenvolvidos; substituição de 4 componentes num veículo elétrico por versões feitas com Al-MMnC, o que permitiu uma redução de peso de 45% a nível dos componentes substituídos e uma redução global de peso de 15% no veículo”, explica Paulo Morais, gestor de projeto no ISQ.

A participação do ISQ, que envolveu uma equipa multidisciplinar da Direção de I&Di, consistiu em estudos de soldabilidade que envolveram a soldadura de uma vasta gama de materiais desenvolvidos durante o projeto para um conjunto diversificado de tipos de juntas, bem como a caracterização das juntas soldadas através de ensaios metalográficos, microestruturais, mecânicos e não destrutivos.

Por outro lado, o ISQ fez a validação de componentes, realizando ensaios de carga num dos componentes principais considerados (steering knuckle), tendo esta atividade integrado o desenvolvimento de simulações numéricas, a sensorização dos componentes e do chassis de um veículo elétrico e ainda a avaliação da sua capacidade de resistência. Inspeções por tomografia computorizada foram também realizadas para identificar defeitos após os testes.

Foi também realizada a análise de risco ocupacional, estudando-se a segurança na produção de nanopartículas e nanocompósitos, tendo sido propostas boas práticas para a cadeia de valor.

No consórcio europeu deste projeto participaram 11 parceiros de 8 países; Itália, Alemanha, Grécia, Bélgica, Espanha, Reino Unido, Áustria e Portugal, através do ISQ.

Impacto em Números:

•  3 toneladas de Al-MMnC produzidas (com 200 kg reciclados)

•  100 kg de nanopartículas incorporadas

•  6 processos industriais validados com os novos materiais

•  4 componentes automóveis substituídos, com redução de 45% no peso dessas peças

•  15% de redução global no peso do veículo

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