Após um ano de investigação, o projeto IVACE e-PLAST foi concluído com sucesso. Este projeto focou-se na investigação e desenvolvimento de materiais plásticos condutores de eletricidade com propriedades avançadas para aplicação em mobilidade sustentável e transporte inteligente. Contou com o apoio e acompanhamento de empresas como a Faurecia, Indústrias Alegre, Vicedo, ESB Sistemas e o Cluster Automóvel da Comunidade Valenciana AVIA.
O projeto e-PLAST concentrou-se no desenvolvimento de novos materiais plásticos e compósitos eletricamente condutores, baseados em nanofibras condutoras como nanotubos de carbono e fibras de carbono, para blindagem eletromagnética leve; bem como no desenvolvimento de eletrónica flexível impressa (sensores capacitivos e deslizadores) integrada em materiais plásticos através da tecnologia In Mold Electronics (IME), para obter superfícies capacitivas para o desenvolvimento de soluções de interação homem-máquina para o setor da mobilidade e dos transportes.
A tecnologia In-Mold Electronics (IME) elimina o peso adicional e as operações de pós-processamento, permitindo que os circuitos eletrónicos sejam integrados diretamente na peça moldada por injeção durante o ciclo de moldagem. Combina a tecnologia In-Mold Decoration (IMD) com a eletrónica impressa. Os benefícios incluem uma maior produtividade no fabrico, uma redução dos custos gerais do sistema e uma maior flexibilidade de design, uma vez que elimina os botões e as múltiplas camadas envolvidas na montagem dos interruptores eletromecânicos convencionais, substituindo-os por peças plásticas pré-integradas e superfícies capacitivas. O resultado são peças altamente funcionais, leves e esteticamente agradáveis.
Normalmente, uma aplicação de eletrónica em molde (In-Mold Electronics - IME) inicia-se com a serigrafia de um desenho decorativo num filme de policarbonato (PC) ou polietileno (PE). Os circuitos, sensores e pistas condutoras são depois impressos por serigrafia utilizando uma combinação de pastas condutoras (principalmente prata, cobre e carbono) e dielétricas. Após a cura, os filmes impressos são termoformados num formato 3D. Estes formatos 3D são depois colocados num molde de injeção, onde a resina é injetada atrás deles. A peça final é um componente plástico rígido com funcionalidade integrada. Os componentes de montagem superficial, como conectores ou LEDs, são adicionados após as operações de conformação e moldagem para melhorar a funcionalidade da peça.
Esta tecnologia possibilita o desenvolvimento de painéis de instrumentos, iluminação ambiente e controlos de portas e janelas automóveis, bem como controlos sensíveis ao toque em painéis frontais de eletrodomésticos e outras aplicações para o setor da saúde, como a monitorização de pacientes e a integração de eletrónica em ortóteses e próteses. Em síntese, a tecnologia IME permite a integração de novas funcionalidades em estruturas complexas ou peças finas e leves que seriam impossíveis de outra forma. Permite ainda a redução do consumo de materiais e componentes e simplifica a integração de eletrónica na peça final, eliminando etapas intermédias.
A simplificação do processo e a leveza da peça final fazem desta tecnologia uma alternativa viável para a integração de componentes eletrónicos em diversos dispositivos e aplicações nos setores da mobilidade e dos transportes, eletrodomésticos, saúde e outros dispositivos eletrónicos.
Os resultados apresentados neste artigo resultam de uma investigação realizada no âmbito do projeto ePLAST, que contou com a colaboração de importantes empresas e organizações do setor automóvel na Comunidade Valenciana, como o Cluster AVIA e a FAURECIA; empresas líderes na moldagem por injeção de plástico para a indústria automóvel, como a Industrias Alegre e a Vicedo-Martí; e empresas de telecomunicações, como a ESB Sistemas, cuja principal área de atuação é a mobilidade e os transportes. O projeto ePLAST é financiado pelo Ministério da Economia Sustentável, Setores Produtivos, Comércio e Trabalho do Governo Regional Valenciano, através de subvenções do IVACE, com cofinanciamento do FEDER (Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional) da UE, no âmbito do Programa Operacional FEDER da Comunidade Valenciana 2014-2020. Estas subvenções destinam-se a centros tecnológicos da Comunidade Valenciana para o desenvolvimento de projetos de I&D não económicos realizados em cooperação com empresas, no ano de 2020.
Autora: Susana Otero, investigadora principal em Engenharia na AIMPLAS
