A U T O M Ó V E I S

carros menores, sem, no entanto, reduzir suas potências. Marcos Curti da Silva, diretor do negócio de Plásticos de Engenharia e Polímeros da Rhodia na América Latina, explica que, nesse caso, a

temperatura na região dos motores se elevará, e esse aumento requererá materiais mais sofisticados em termos de resistência térmica – hipótese em que as coisas poderiam se complicar para o PP. “Se for desenvolvido um motor com os sistemas de refrigeração e ventilação relativamente distantes da zona de calor, acaba o problema da temperatura e a demanda por materiais que resistam a 130ºC ou 140ºC, e um produto que resistisse a 90ºC seria adequado. Depende de como os motores e a estrutura under the hood serão construídas”, afirma. Por enquanto, diz Curti, a competição com o PP ainda não assusta.

Para ele, os carros que são produzidos no Brasil têm uma “cara” de contração do conjunto do motor, muito mais do que de expansão, uma vez que nossos veículos ainda são


Curti crê em revolução do tamanho dos motores e temperatura alta

pequenos, se comparados, por exemplo, às “banheiras” idolatradas pelos norte-americanos. A ideia parece bastante coerente, se lembrarmos que os modelos mais vendidos por aqui são automóveis como o Palio, o Gol e o Uno, cujas áreas disponíveis para o motor e seus sistemas são bastante reduzidas.

Tabu – Por outro lado, depois de tantos anos sendo o país do carro 1.0, o Brasil está se dirigindo para veículos com maior potência, como aqueles com motor 1.4. O problema é que o motor fica mais robusto, mas o mercado também quer carros com vidro elétrico, ar condicionado, teto solar, GPS, e isso implica aumento da quantidade de peças e conectores e ampliação do tamanho de caixas de fusíveis e outros dispositivos. Essa tecnologia embarcada reduz ainda mais o espaço disponível no interior do carro. Outro efeito é o aumento do peso do automóvel. Para um produtor de poliamidas, como a Rhodia, isso se traduz em um esforço redobrado no sentido do desenvolvimento de novas aplicações para a PA, a fim de compensar o aumento de peso

proporcionado pela agregação de equipamentos com a ampliação da substituição do metal. Em média, um plástico de engenharia diminui o peso de uma peça metálica a um terço do original. Vale lembrar que, na Europa, principalmente, existe a preocupação de se diminuir a emissão de CO2 por quilômetro rodado, e a relação entre as emissões e o peso do automóvel é bastante acentuada. Estima-se que uma redução percentual no peso do automóvel acarreta a mesma redução percentual na liberação de CO2 pelos escapamentos automotivos.


Caixa de fusíveis cresce com a eletrônica embarcada

Como consequência, os engenheiros de plásticos começam a se voltar a conjuntos que, no passado, não eram objeto da conversão à PA, como a estrutura dos assentos, que ainda tem alma metálica. Curti considera esse passo como um desafio tecnológico importante, pois os assentos não são meros bancos. Eles possuem mecanismos de ajuste, muitos encerram sistemas de aquecimento (principalmente nos países com climas mais rigorosos), há os dispositivos de ajuste lombar, e todas essas peculiaridades estão sujeitas a rigorosas normas de segurança. Mesmo assim, criar um assento automotivo com “alma” termoplástica não chega a ser um desafio tão mais importante que a criação de um para-choque ou de um pedal de freio, mas é um desenvolvimento que demanda forte atuação conjunta entre fornecedores de plásticos de engenharia, produtores de autopeças e montadoras. Por quê? Por se tratar de uma barreira conceitual que ainda não foi rompida, e que ainda se insere em um conjunto de peças consideradas como tabu, em termos de substituição por plástico. O pedal do freio esteve nesse rol durante muito tempo, como o cárter de óleo ainda está. “Existem peças metálicas que ainda precisam ter algumas equações resolvidas, envolvendo resistências térmicas mais elevadas, resistências a produtos químicos diferentes dos convencionais e propriedades mecânicas superiores”, diz o diretor. O caso do coletor de admissão de ar, sempre apontado como um sucesso da PA, apesar da complexidade da peça, é um exemplo em que ainda há pouca exposição a pedras soltas no asfalto, ou a outras peças na região do motor, ou a choques com o chão. É uma situação diferente do que ocorre com o cárter, que é muito mais suscetível a esse tipo de incidente. A poliamida, de certo modo, está acostumada com esse tipo de desafio. Quando surgiram os motores a álcool, havia muita dúvida se o combustível e a resina seriam compatíveis. Os próprios clientes da Rhodia, quando dos primeiros passos na direção dos motores

flex, se perguntavam se não haveria problemas, para depois se convencerem de que a PA suportava com sucesso a exposição ao álcool. O cárter de óleo, novamente, vai exigir um trabalho de convencimento dos mais céticos.

Outro exemplo: o mercado sempre desconfiou da capacidade da PA de receber marcação a laser. Era outro tabu, devidamente desmascarado com o desenvolvimento de um bico de injeção eletrônica, anteriormente manufaturado com metal. Internamente, os técnicos da empresa sempre souberam que o polímero poderia ser gravado com o feixe concentrado de luz, mas só depois do desenvolvimento conjunto com o fabricante da peça foi possível mostrar essa habilidade da PA de forma ampla para o mercado.


Bico de PA desmente dificuldade da resina com marcação a laser

O recrudescimento dos requisitos técnicos sobre a poliamida, no entanto, não faz a Rhodia pensar na utilização de polímeros de outras funções químicas. A empresa até já teve em seu portfólio poliftalamidas, em parceria com uma empresa italiana, mas saiu desse negócio por questões de definição de focos estratégicos. Os poliacetais tiveram o mesmo destino, e a estratégia em poliésteres também foi revisada. Amadurecida a decisão de optar pelas poliamidas, restou trabalhar fortemente no desenvolvimento de grades com maior resistência térmica, o que levou à obtenção de PAs que suportam picos de até 200ºC, e temperaturas de operação contínua ao redor de 180ºC, utilizadas, por enquanto apenas em veículos europeus. No entanto, a Rhodia já discute no Brasil aplicações, como o cárter de óleo, em que temperaturas ao redor dos 180ºC costumam ocorrer. Mesmo carros mais simples, como um Celta, apresentam partes do motor com esse tipo de requisito térmico, o que leva Curti a acreditar no potencial local para a utilização desse tipo de poliamida.

A elevação dos requisitos técnicos também direcionou a Rhodia para a criação de polímeros reforçados com altos teores de carga aliados à elevada fluidez, de modo que essas duas tendências, alta temperatura e alta carga, são hoje os dois principais motes de desenvolvimento para a empresa.

Calotas que se desprendem: de quem é a culpa?

Cena comum ao final de estradas sinuosas em trechos de serra: calotas automotivas deformadas se desprendem das rodas e se acumulam pelas pistas, evidenciando a falha de uma aplicação de segurança – você já imaginou o que pode acontecer com uma calota que se desprende da roda e atinge um pedestre?

Todas as calotas produzidas pelos OEMs são confeccionadas com PA. A peça possui requisitos de segurança, estética, requisitos mecânicos e restrições a ruídos. A frenagem provoca o aquecimento das rodas, então o material utilizado na calota deve possuir resistência térmica para evitar a deformação da peça, que poderia causar seu desprendimento, ou o surgimento de ruídos incômodos, além de uma resistência mínima a choques, que podem ser ocasionados por pedras soltas na estrada, por exemplo. Alguns fornecedores de resinas garantem que as calotas de PA suportam perfeitamente as solicitações mecânicas e térmicas, e nunca se desprendem ou deformam. Outros sustentam que erros de design podem provocar as inconvenientes falhas. Em qualquer das hipóteses, os problemas não seriam causados por deficiências da poliamida. De quem então é a culpa?

O problema é que as calotas vendidas no mercado de reposição são feitas, em sua maioria, de PP reciclado, um material com pouca chance de aprovação no rigoroso teste de descida de serra, que mede a capacidade da calota de absorver o calor gerado pelas frenagens continuadas sem se deformar ou desprender. Nesse ponto, concordam tanto os fornecedores de PA quanto os de compostos de PP. Aliás, os fornecedores da poliolefina argumentam que um composto adequado pode substituir a PA na aplicação. A Borealis, por intermédio de uma iniciativa de sua equipe brasileira de técnicos, estuda a aplicação e realiza testes com montadoras instaladas no Brasil. O maior temor, no início das conversas, recaía sobre o risco de empenamento da peça, pois sua injeção não é tão simples. Os primeiros resultados revelaram que esse temor não é justificado, e o PP reforçado está próximo de ser submetido ao teste final de descida de serra. Se a avaliação for positiva, a ideia poderá ser “exportada” para a Borealis na Europa, mesmo que a aplicação não decole por aqui, uma vez que a substituição não depende apenas do atendimento dos requisitos técnicos.

Curiosamente, o desprendimento das calotas de PP reciclado não oferece grande perigo aos transeuntes, pois a resistência mecânica do material é baixa. As feitas de PA ou compostos de PP, no entanto, não podem se desprender, dado o perigo que sua rigidez muito maior oferece.

Embora a indústria automobilística requeira, em grande número de aplicações, polímeros reforçados, a Rhodia também oferece poliamidas sem cargas para aplicações como conectores e braçadeiras. Essas resinas, bem como as resinas com alto teor de carga, têm em sua elevada fluidez um apelo irresistível em tempos de recuperação de crise econômica. Explicando: em alguns momentos da última crise financeira e até mesmo nos estágios iniciais do pós-crise, a produtividade foi relegada a segundo plano – era mais importante manter-se vivo. No auge da crise, produzir com mais velocidade passou a ser irrelevante para uma indústria que se deparava com uma demanda em baixa. A forte retomada dos negócios e do bom humor dos consumidores, principalmente aqui no Brasil, ocupou rapidamente as capacidades instaladas pela súbita elevação da demanda. Nesse novo contexto, tornou-se novamente muito importante produzir rapidamente, e a produtividade voltou a ocupar posição central. “É preciso tirar mais produto dos equipamentos existentes”, explica Curti.

Daí a importância de materiais com alta fluidez. Pelo lado das poliamidas sem carga, utilizadas em conectores e braçadeiras, a viscosidade reduzida permite aumentar em 10% a velocidade de produção de um conector, consumindo entre 20% e 30% menos energia. Além disso, esse tipo de peça precisa de uma certa flexibilidade, que seria prejudicada por fibras de vidro.

Pelo lado das resinas com carga, raciocínio semelhante pode ser feito. A Rhodia já disponibilizava no Brasil uma linha de poliamidas com altos teores de fibra de vidro, e agora está oferecendo aos seus clientes uma versão com alta fluidez. O material é usado em peças um pouco mais sofisticadas, encerrando teores entre 40% e 50% de fibra de vidro, como um determinado conjunto de sustentação de bloco. O trabalho tem se desenvolvido no sentido de estimular os próprios clientes da PA convencional a substituir a resina pelos novos grades com menor viscosidade.

Quando o requisito de resistência térmica não é tão elevado, outra vertente de utilização desses novos polímeros é reduzir o teor de carga, para elevar ainda mais a fluidez da PA, dado que a adição de carga para atender à demanda térmica altera as propriedades reológicas do termoplástico, elevando sua viscosidade.

Crescimento – O carro brasileiro comum, na visão de Marcos Curti, ainda utiliza entre 10 e 11 kg de poliamida, em média. Um carro alemão, por sua vez, pode chegar aos 20 kg, como um modelo da Audi ou da BMW. Só o coletor de admissão de um veículo desses pesa cerca de 5 kg, enquanto o coletor de um Palio Fire, nacional, não passa de 1,5 kg. O conjunto das peças debaixo do capô deve pesar algo como 400 kg, então se pode supor, corretamente, que ainda há muito espaço para o crescimento das poliamidas. Obviamente, não existe nenhuma pretensão quanto a utilizar termoplásticos para fabricar o bloco do motor, mas uma grande quantidade de peças periféricas do under the hood ainda é passível de conversão, perfazendo um potencial total de cerca de 15 kg de PA, dos quais apenas dez ou onze já foram realizados.

 

 

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