A U T O M Ó V E I S

Formulações avançadas
esquentam briga do PP
com a PA sob o capô


Texto de Márcio Azevedo
e fotos de Cuca Jorge

O uso de plásticos em aplicações próximas ao motor de automóveis já não surpreende quem acompanha a evolução desses polímeros. Pelas características de resistência mecânica e térmica exigidas nessas aplicações, as peças sob o capô se tornaram quase um monopólio da poliamida, um material que consegue aliar propriedades compatíveis com as exigências técnicas a preços competitivos. Na metade da atual década, porém, fornecedores de compostos de polipropileno começaram a cogitar uma possível concorrência desse material com a poliamida em algumas peças improváveis, próximas ao calor do motor, sob a incredulidade da maior parte do mercado. O tempo passou e o ceticismo quanto às possibilidades do composto poliolefínico não pôde continuar absoluto. O improvável aconteceu.

“Nós estamos muito próximos de nossa matriz e conseguimos antecipar muitas aplicações que já são realidade na Europa. Então, quando falamos de tendências e possibilidades que ocorrerão no Brasil, como a substituição da poliamida por polipropileno, é porque elas já acontecem no mercado europeu”, diz o gerente de marketing da unidade de negócios Mobility da Borealis no Brasil, Daniel Bahls. Ele confirma que as substituições do plástico de engenharia por compostos da poliolefina estão, de fato, ocorrendo, citando exemplos de aplicações no mercado europeu e no

brasileiro. Entre elas, o coletor de admissão de ar, uma peça de grande massa e com bastante complexidade técnica, típica do portfólio de aplicações da PA, que vem sendo fabricada de PP no Velho Mundo. O mesmo poderá ocorrer aqui no médio prazo, pois testes estão sendo realizados nas fábricas de clientes locais. Não que o uso do PP seja uma panaceia; há restrições para o emprego do material nessa aplicação, como o tipo de motor e o espaço interno sob o capô. Quanto maior a pressão a que está submetido o coletor de admissão de ar, menores as chances de o PP satisfazer às demandas técnicas da peça. Dependendo do modelo de carro, motores 1.4 a 1.6, via de regra, podem ter coletores de PP. Apesar dos limites, no entanto, Bahls é incisivo: “É uma realidade.”


Coletor de admissão de ar de PP já é realidade, diz Bahls

Outro exemplo emblemático é a conquista dos painéis externos da parte dianteira da carroceria de alguns automóveis, mais conhecida como front end. Alguns modelos de veículos empregam náilon nessa peça, mas existe um modelo brasileiro que optou pelo PP reforçado com fibra longa. A ousadia da resina está tão pronunciada que, na Europa, há carros rodando com front ends de polipropileno reforçado com fibras convencionais, cena que poderá ser replicada no Brasil em breve, uma vez que, segundo as informações de Bahls, projetos locais de novos modelos em andamento já optaram pela substituição da PA. Algumas peças menores, mas ainda assim relevantes para as conquistas da poliolefina, também figuram como novas aplicações, caso da base de bateria e do suporte da ventoinha, o chamado fan shroud, este último, já devidamente convertido ao PP em alguns modelos de automóveis brasileiros. Outro ponto de concorrência com a poliamida são os filtros de ar, uma peça que promete um bom volume de negócios para a Borealis no mercado brasileiro, e que se beneficiou do desenvolvimento de um composto híbrido, em cujo seio a combinação de cargas diferentes forjou novas propriedades. Essa novidade, por sinal, não utiliza nenhuma carga muito sofisticada ou diferente do que há no mercado, à exceção, talvez, do fato de serem minerais com propriedades um pouco mais controladas, como o tamanho de partículas. O “x” da questão está mais no processo de incorporação e na proporção correta entre determinados minerais, que leva ao resultado superior.

Todas essas aplicações, genericamente denominadas under the hood, ou under the bonnet (em ambos os casos, sob o capô), estão no foco dos composteiros de PP, e já não podem mais ser consideradas fantasias pelos “donos” tradicionais das peças de plástico próximas ao motor – os fornecedores de poliamidas.

Trocando, mas nem tanto – Apesar disso, Bahls lembra que a velocidade com que as substituições ocorrem no mercado do Brasil não depende apenas dos fornecedores de compostos, pois é preciso equalizar outras questões, como os investimentos dos OEMs (original equipment manufacturer, ou fabricantes de equipamentos originais), principalmente quando sai de cena um metal para a entrada do plástico. Se a troca é de um polímero por outro, seria normal esperar-se ao menos a troca de molde, em virtude de comportamentos diferentes durante a injeção dos materiais, mas o gerente de marketing revela que em diversos casos práticos nem isso é necessário. Sabendo da resistência dos fabricantes de autopeças à troca de moldes, cujo preço chega a centenas de milhares de dólares, quiçá a milhões, a Borealis desenvolve suas formulações levando em conta as características de contração dos compostos de PP e, em menor conta, sua fluidez, para que os moldes utilizados na conformação de PAs possam ser utilizados, sem maiores dores de cabeça, na transformação do PP. A contração do composto, talvez o fator mais relevante para a manutenção do molde, é uma variável que pode ser alterada por modificações na composição do PP como um todo, ou seja, é necessário ajustar a resina, os reforços e a tecnologia de aditivação. Outros detalhes importantes a se considerar, na troca de PA por PP sem substituição do molde, são o design e os pontos críticos da peça, bem como o processo de injeção propriamente dito, que influenciam fortemente nas chances de sucesso. Essa tática permite que apenas poucos ajustes sejam necessários, como alguma mudança na região de solda, sem mexer com o peso pesado do investimento em uma substituição entre plásticos, o molde. O caso do coletor de admissão de ar, como exemplo, é um daqueles em que foi viável a troca da matéria-prima sem a mudança do ferramental.

Mas será que com tantas modificações, esses novos compostos de PP não estariam se tornando muito caros? Bahls prefere não falar em diferenças de preços entre grades de PP e PA, e opta pela abordagem dos ganhos proporcionados pela substituição. Os compostos de PP possuem densidade 15% menor, em média, que as poliamidas e é preciso lembrar que, no cerne da utilização de plásticos em automóveis, em detrimento de metais, está o esforço das montadoras pela redução de peso de seus veículos. Além disso, a densidade inferior traz ganhos de produtividade ao processo de injeção. No caso do coletor de admissão de ar, ocorre também a redução no nível de ruído, da ordem de 5 decibéis, e a soma de fatores como esses apresentados é que conta para a decisão final nos projetos. Por isso, comparar apenas os preços por quilo das resinas, diz o gerente, é injusto. Para Liane Lanzoni, diretora de vendas e marketing da unidade de negócios Automotive & Appliances, a proposta de substituição se encaixa na filosofia de uma proposta de valor. “Às vezes a troca diminui o ciclo de injeção, em outras vezes reduz a densidade da matéria-prima, e a soma das vantagens acaba sendo benéfica do ponto de vista financeiro, que é o principal apelo da troca”, explica.

No entanto, nem sempre é fácil mostrar ao produtor local quão vantajosa pode ser a mudança. Obviamente, quando um vendedor técnico chega ao seu cliente munido de exemplos de sucesso da nova aplicação, a tarefa é menos árdua, mas não tanto quanto se poderia supor. O tamanho das

montadoras dificulta o fluxo de informações e, dentro de uma mesma empresa, às vezes é difícil fazer circular exemplos de substituições já em prática na matriz. Para Liane, dentro da própria montadora brasileira é complicado fazer a informação circular e, mais ainda, trazer ao conhecimento da filial local as novidades desenvolvidas pela matriz no exterior. Como uma consequência até certo ponto negativa da autonomia conquistada pelos times locais, o fornecedor da matéria-prima sempre é requisitado a trabalhar em conjunto com a equipe que a montadora emprega por aqui e, em algumas vezes, é o composteiro que acaba fazendo referência às aprovações efetivadas na matriz da montadora em outro país. “Nós levamos essa informação, mas nem sempre a equipe local se interessa por buscar esses fatos internamente”, diz Liane.


Liane: falta de informação atrapalha substituições

Essa situação contrasta com o panorama de alguns anos atrás, em que as filiais locais das montadoras recebiam pacotes fechados, com determinadas resinas especificadas para certas peças sem maior chance de desenvolvimentos locais. Isso ainda acontece quando a fábrica brasileira é usada como plataforma de exportação e o veículo vendido ao exterior atende a especificações globais, ou quando há um projeto global, caso de um modelo do Polo, da Volkswagen, cuja campanha de divulgação aludia ao fato de que o Polo comprado no Brasil era igual ao Polo comprado na Alemanha. Essas duas situações, porém, já não refletem a totalidade do que acontece nas montadoras instaladas no Brasil.

Um ponto que atrai a atenção, quando se fala na troca de PP por PA em peças operando sob o capô, é que a poliolefina utilizada nessas aplicações nem sempre é reforçada por fibras de vidro longas. Bahls e Liane, aliás, compartilham a opinião de que as fibras longas tendem a perder seu espaço no mercado, pois a própria Borealis já está conseguindo substituir resinas reforçadas com esse tipo de material por compostos contendo fibras convencionais, como no exemplo do front end europeu. O advento das fibras longas ocorreu na tentativa de aproximar o PP das características técnicas da PA e, durante algum tempo, essa tecnologia, com seu destacado balanço de propriedades, foi aquela que mais obteve êxito em tal objetivo. No entanto, ela apresenta alguns inconvenientes, notadamente uma maior dificuldade de processamento e restrições à liberdade de design. A injeção de PP reforçado com fibras longas requer cuidados especiais para que as fibras não sejam quebradas durante o processamento, visto que suas propriedades superiores decorrem exatamente de seu comprimento. Além disso, as linhas mais arredondadas, fluidas, que caracterizam o design tido como moderno, são muitas vezes inatingíveis quando se usa fibras longas, pois é necessário facilitar ao máximo o fluxo da resina durante a injeção, sob pena de quebrar as fibras de vidro. Também são necessários ajustes dos canais de injeção, que devem ser maiores – a janela de processo é um tanto reduzida. Mesmo com as precauções, há formas que nunca serão possíveis com esse tipo de reforço.

Mais simples é melhor – Como nenhum processador se submete a todas essas exigências de bom grado, a Borealis, após estudar as fibras longas, continuou pesquisando maneiras de atingir as propriedades de poliamidas com materiais mais facilmente processáveis e que não exigissem condições específicas dos transformadores e acabou chegando a resultados adequados com fibras convencionais. O segredo desse desenvolvimento? Bem, ainda é segredo! No entanto, Bahls afirma tratar-se de uma combinação de aditivos e resinas aperfeiçoados, combinados a fibras com melhores interações com as cadeias poliméricas. Liane destaca o papel das resinas, obtidas pelo processo Borstar, uma tecnologia proprietária da Borealis, que leva a poliolefinas muito especiais, e que dá um grande impulso para a obtenção dos resultados ora apresentados.

O fato é que a tecnologia de fibras longas ainda não vai morrer, pois o balanço de propriedades que ela oferece ainda não pode ser obtido pelas fibras convencionais em médio prazo, mas as últimas devem ser a tendência do futuro, pois estão alinhadas com outras diretrizes importantes, como a facilidade de processamento em injetoras convencionais, sem a necessidade de aquisição de equipamentos específicos, e com chance de maior arrojo no design.

Amparada por suas pesquisas, a Borealis, no Brasil, tem divulgado as possibilidades de substituição de metais e PA desde 2005. À época, muitos tratavam as afirmações como absurdas, particularmente nas aplicações under the hood. Hoje, porém, o mercado de poliamida percebe que o PP começa a incomodar, mas ainda não acredita que possa haver uma grande evolução em termos de fatia de mercado. Bahls, opostamente, vê um grande espaço para o composto crescer. Como lastro de suas palavras ele cita um desenvolvimento em conjunto com a BMW, no qual a estrutura interna do banco traseiro dos modelos da Série 7 foi feita de PP reforçado, uma verdadeira ruptura tecnológica, dado que os assentos são aplicações de alta segurança em automóveis, e tabu até para materiais como a PA, pois ainda empregam, na maior parte das vezes, metais. Outra aplicação que corrobora o otimismo do gerente de marketing é a substituição do SMC (sheet molding compound), um compósito termofixo, em peças da parte frontal do caminhão

Stralis, da Iveco. Algumas peças de grandes dimensões, principalmente de caminhões, ônibus e implementos agrícolas utilizam o compósito, um material que não é reciclável e, por isso mesmo, só é empregado quando não há alternativas. A dependência desse tipo de peça em relação a compósitos é tão grande que a associação entre essa matéria-prima e caminhões é imediata. Causa surpresa, desse modo, a conquista da aplicação pelo PP, visto que nem outros termoplásticos costumam se aventurar na seara dominada pelos compósitos.


Frente de Stralis deixou o SMC e
converteu-se ao PP

Algumas tendências da indústria automotiva, por outro lado, podem tornar mais difícil ao PP atingir as suas pretensões. Muitas montadoras lidam com a possibilidade de tornar os motores de seus

 

 

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