IDT – NANOCCAB

Designação do Projeto: NanoCCAb – Nanocompósitos Condutivos Integrados em Cabos Automóveis

Código do Projeto: 38392

Região de Intervenção: Centro

Entidades beneficiárias: COFICAB PORTUGAL - Companhia de Fios e Cabos Lda.

Data de aprovação: 17.08.2018
Data de início: 01.06.2018
Data de conclusão: 31.12.2020

Custo total elegível: 686.155,90€

Apoio financeiro: 341.295,30€

Breve Descrição do Projeto

O projeto NanoCCAb tem como objetivo principal a investigação e desenvolvimento de uma solução que reduza o peso específico dos cabos automóveis blindados de tensão elevada, mediante substituição de materiais metálicos da blindagem por materiais condutivos de matriz polimérica.

Uma componente fundamental da investigação será a seleção apropriada das partículas, a formulação do nanocompósito e a otimização da dispersão/distribuição das nanopartículas no polímero, procurando maximizar a condutividade do material e a sua eficiência de blindagem eletromagnética, considerando as restrições impostas pelas modificações colaterais das características mecânicas do material que, no limite poderão condicionar a flexibilidade do cabo.

Outra componente será o processamento industrial do material nas linhas de extrusão de forma a integrar o nanocompósito na construção do cabo, envolvendo a otimização dos parâmetros do processo que condicionam as propriedades mecânicas e de blindagem eletromagnética.

Dada a complexidade do projeto, ambas componentes terão, necessariamente, natureza experimental e interativa, devendo ser acompanhadas pela realização de ensaios laboratoriais cujos resultados aportarão informações importantes para dirigir o desenvolvimento e acelerar a convergência com os objetivos propostos.

As competências e a experiência consolidada da Coficab aportam uma elevada probabilidade de sucesso ao projeto, que será reforçada pelas competências do PIEP, uma subcontratação representativa da estratégia da Coficab para que o projeto seja realizado dentro dos prazos previstos, com maior grau de qualidade e profundidade.

Desenvolvimento do projeto

O projeto dividiu-se em duas partes.

Na primeira parte destacou-se a investigação da formulação de um composto aditivado com nanopartículas de carbono (nanotubos de carbono, grafeno ou grafite esfoliada) e a otimização da dispersão/distribuição das nanopartículas no polímero, procurando maximizar a condutividade do material, considerando as restrições impostas pelas modificações colaterais das características mecânicas do material que, no limite podiam condicionar a flexibilidade do cabo.

Esta primeira parte foi desenvolvida em conjunto com o Pólo de Inovação em Engenharia de Polímeros (PIEP).

A segunda parte, baseou-se no processamento industrial do material em linhas de extrusão adaptadas ao produto da Coficab, de forma a integrar o nanocompósito na construção de um cabo exemplar, envolvendo a otimização dos parâmetros do processo que condicionam as propriedades mecânicas e posterior análise/avaliação do produto final.

Foram, também, estudados diferentes mecanismos de integração do composto na estrutura do cabo que permitiram atingir níveis de blindagem eletromagnética superiores.

 

Resultados do projeto

O objetivo de blindagem eletromagnética foi conquistado numa das soluções propostas, onde a substituição do metal foi parcial. A substituição completa e parcial da parte metálica de blindagem por um composto de baixa densidade, resultou numa redução de peso até 20 % e 12 %, respetivamente, quando comparado a um produto equivalente em produção série. Também os processos de fabrico foram ajustados e/ou substituídos, permitindo aumentar a velocidade de produção do produto. Fundamentado na redução de tempo de produção, prevê-se que num futuro no qual o produto seja comercializado, resultará na redução da quantidade de emissões de dióxido de carbono para a atmosfera da Coficab.

Os resultados obtidos são prósperos e estão a ser alvo de um estudo estratégico e comercial pela empresa. Embora, concluído o projeto financiado pela União Europeia através do Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional, enquadrado no COMPETE 2020, o produto, já numa fase bem avançada, continuará em desenvolvimento até entrar no mercado.

Publicação na Revista Ciência e Tecnologia dos Materiais 2021 da SPM (http://spmateriais.pt/)

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