Plástico no automóvel – Materiais de alto desempenho e plásticos de enhgenharia ganham espaço nos veículos leves e em caminhões

Plástico Moderno, Plástico no automóvel - Materiais de alto desempenho e plásticos de enhgenharia ganham espaço nos veículos leves e em caminhões

Em outubro de 2010, a Lotus Exige, da escuderia alemã Red Motorsport, participou de um campeonato europeu usando um para-brisa de acrílico (PMMA) no lugar do vidro tradicional. A substituição era mais um teste de campo da Evonik, patrocinadora da equipe e um dos fabricantes de matéria-prima dos plásticos de engenharia. Além da redução de 40% no peso da peça, o teste demonstrou que não são somente os metais podem ceder espaço para novas tecnologias. Longe das pistas de corrida europeias, os veículos brasileiros também ganham mais volume de plástico de alto desempenho a cada ano. Um exemplo recente, com menos de seis meses de existência, é o sistema de fluido usado em freios de caminhões desenvolvido pela subsidiária brasileira da Rhodia com um parceiro local.

A multinacional aproveitou a janela de oportunidade criada pelo problema de abastecimento da poliamida PA 12, importada do Japão e principal matéria-prima do sistema de fluido, formado por tubulações flexíveis. Com a paralisação parcial do fornecimento japonês, os técnicos da Rhodia e seu cliente intermediário que atende as montadoras de caminhão criaram um novo produto, híbrido de poliamida de origem vegetal (60% de óleo de mamona) e 40% de poliamida de origem de petróleo. O material vinha sendo estudado há cerca de três anos, envolvendo centros de pesquisa na Europa, mas foi no Brasil que ele começou a ser implantado. “Somos um país extremamente aberto às inovações, com equipes de pesquisadores ativos nas montadoras”, argumenta Marcos Curti, executivo responsável pela área de plásticos de engenharia e polímeros para as Américas.

Plástico Moderno, Marcos Curti, Executivo responsável ela área de plásticos de engenharia e polímeros, Plástico no automóvel - Materiais de alto desempenho e plásticos de enhgenharia ganham espaço nos veículos leves e em caminhões
Curti estima que um carro médio carrega até 150 quilos de plástico

O especialista lembra que a concepção do material começou antes da crise, mas foi a iniciativa das empresas locais que permitiu sua adoção. De acordo com Curti, a indústria de caminhões deve conhecer outras inovações nos próximos dois anos relacionadas ao uso de plástico de engenharia, principalmente em função da adoção do Programa de Controle da Poluição do Ar por Veículos Automotores (Proconve 7). “Os caminhões têm cada vez mais demandas de carga e as montadoras precisam reduzir o peso. Se você, por exemplo, diminuir 5 kg de um coletor de admissão, vai permitir 5 kg a mais de carga”, argumenta o executivo, destacando essa peça, que deve ser alvo de mudanças de metal para plástico de engenharia. Em carros de passeio a mudança do coletor de admissão – de metal para plástico – já aconteceu, o que serve para provar o ponto de vista de Curti de que os grandes veículos seguem as tendências, na área de plásticos de desempenho, já comprovadas no segmento de carros de passeio.

Segundo ele, no caso brasileiro, onde cerca de 75% dos veículos é do tipo small size cars, os plásticos em geral podem somar até 150 kg de um carro médio. O conteúdo dos plásticos de engenharia seria mais restrito e oscilaria entre 7 kg e 8 kg, podendo chegar a 10 kg em casos excepcionais. Tal volume deve subir para entre 11 kg e 12 kg nos próximos cinco anos e reflete a demanda por carros mais sofisticados. Um exemplo crescente de mudança pode ser comprovado pela porcentagem de veículos que saem de fábrica com ar-condicionado como item obrigatório. Hoje cerca de 65% deles estão nesse rol, quando há cinco anos o índice chegava a 30%. A tendência de acréscimo de novas funcionalidades deve puxar o consumo por mais plásticos, como o que está acontecendo com o coletor de admissão.

Curti lembra que esse componente foi alvo de substituição de metal por plástico, passando de 6 kg, em média, para 1,5 kg. Trata-se de uma diminuição de três quartos desde que a peça passou a ser feita com poliamida e não mais com ferro fundido. O ganho não se restringe à leveza. Além de melhor controle de fluxo, o componente de plástico de engenharia ganhou bicos injetores mais sofisticados, pois o material plástico permite tais avanços. Outro coletor, usado em motores BMW e fabricado de poliamida PA 66 com 35% de fibra de vidro, pesa atualmente 3,5 kg – diferente da peça metálica de 15 kg que o modelo de plástico substituiu com sucesso. “Funcionalmente, os coletores de plástico de engenharia poderiam resistir à pressão que o motor de caminhão demanda. Então o que impede a sua adoção? Uma escala de produção que justifique o desenvolvimento do molde”, avalia Curti.

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Simielli: modularização favorece o uso de plásticos de engenharia

Para o executivo, o custo do desenvolvimento de um molde, na casa de meio milhão de dólares a unidade, é um dos limitadores, mas o compartilhamento deles entre carros pequenos e médios, ou seja, permitindo escala, pode impulsionar o avanço dos plásticos de engenharia, levando a exemplos como o que acontece na Europa, com veículos como o BWM 118, que é um carro médio para os nossos padrões e que hoje já incorpora cerca de 20 kg de plásticos de engenharia.

Curti chama a atenção para o diferencial cultural entre as montadoras, uma vez que veículos japoneses como o Hilux, da Toyota, apresentam uma média de 4 kg de conteúdo de plásticos de alto desempenho. Como duas das três maiores montadoras brasileiras têm origem europeia (Fiat e Volks) e uma tem forte influência (no caso da GM, de sua subsidiária Opel), as tendências de maior adoção do plástico de engenharia devem continuar por aqui. Edson Simielli, gerente geral da área automotiva da Sabic para a América do Sul, confirma a opinião do executivo da Rhodia, destacando a iniciativa das montadoras francesas como Peugeot e Renault, que adotam a modularização de painéis frontais totalmente de plástico de engenharia, favorecendo a tecnologia desses materiais.

Para o especialista da Rhodia, a troca pura e simples do metal ou vidro por plástico não tem sentido. Além desse ganho, a peça de plástico precisa garantir resistência mecânica, química e térmica e ainda acrescentar sistemas funcionais ao carro. “Nenhuma montadora fará a substituição apenas pela questão da redução do peso. A adoção acontece por etapas”, argumenta. Para Curti, o primeiro avanço significativo dos plásticos de engenharia aconteceu com as peças de acabamento, que também são funcionais, caso das maçanetas, que precisam ter uma resistência mecânica adequada para suportar milhares de aberturas e fechamentos.

Outro componente aparentemente simples é a calota. Pesando em média 400 g, a peça original é fabricada com poliamida e deve ser projetada para suportar temperaturas médias de 90ºC a velocidades de 80 km/h. Como as peças de reposição, em grande parte, têm sido produzidas de polipropileno com talco (carga mineral), o resultado final são “cemitérios de calotas” nas curvas da estrada. Arremessadas a 80 km/h, as peças de quase meio quilo são ainda um perigo para os outros motoristas. “Temos poucas peças de acabamento como elas, que podem evoluir para plásticos de engenharia”, explica Curti. A evolução que tomou conta da calota e das maçanetas avançou para o painel, defletores de ar e canoplas do cano, todas elas atualmente produzidas com a poliamida.

Depois de ocupar esse espaço, os plásticos de engenharia avançam para as peças localizadas sob o capô, incluindo galerias de combustíveis, coletores de admissão, tampas de comandos de válvulas e coberturas de motor. Para Curti, o ambiente altamente agressivo – térmica e quimicamente – do motor e dos seus agregados exige propriedades especiais. E aqui entram os desafios, como os enfrentados pelo cárter de óleo. Nesse caso, a substituição do metal por plástico de engenharia deve incluir mudanças significativas no design da peça e acrescentar funcionalidades novas, a exemplo da adição de sensores para medição automática do nível de óleo. Hoje, a aferição de óleo é manual, com o uso de uma varetinha e “olhômetro”. “O motor continua o mesmo, mas a troca do metal permite que se redesenhe o projeto, reconcebendo esse componente”, defende o executivo da Rhodia.

Rogério Colluci, gerente de marketing automotivo para a divisão de polímeros de performance da DuPont América Latina, lembra que o cárter pesa em média 1 kg, o que significa que sua substituição por um plástico de engenharia seria um salto significativo no aumento de plásticos de alta performance nos carros. “É uma peça submetida a altas temperaturas e a condições severas, e que, se avariada, pode paralisar o veículo, razão pela qual encontramos grande resistência na sua substituição”, argumenta.

O desafio de desenvolvimento do cárter de óleo pode ser replicado para qualquer peça na área de plástico de alto desempenho, segundo Curti. Ou seja, três características fundamentais precisam ser combinadas: resistência mecânica, propriedades químicas e térmicas adequadas e design avançado. E essa combinação também vale para o terceiro grupo de peças, alvo dos plásticos de engenharia: as funcionais estruturais, caso do assento de banco. Nesse último exemplo, os processos de substituição podem ser ampliados para a alma metálica, armação que funciona como o esqueleto do componente. A substituição acontece passo a passo, primeiro com a criação de produtos híbridos, combinando metal, recoberto por plástico. “Os assentos podem ganhar em design e deixar de ser um banco de jardim transplantado para os veículos. O uso do plástico também elimina muitos processos, pois trata-se da injeção de uma peça, com adição de várias funcionalidades, inclusive ajustes eletrônicos nos bancos”, argumenta o executivo da Rhodia.

Composições híbridas – A alma de metal também deve desaparecer dos pedais, inclusive dos freios. Assim como existem crash tests que validam o uso de assentos totalmente em plástico de alto desempenho, há experiências avançadas incluindo os pedais. “Temos a limitação da cultura de zona de conforto em alguns casos, onde o metal tem seu espaço, mas tecnicamente muitas soluções em plástico podem ser adotadas”, avalia Simielli, da Sabic. Ele dá dois exemplos de mudanças que já ocorreram recentemente em veículos europeus e que devem avançar para o Brasil nos próximos dois anos. O primeiro envolve a alma em magnésio dos volantes, que será substituída por policarbonatos copolímeros, com redução de peso e ganho em custos sistêmicos. Outro exemplo engloba a adoção de portas traseiras de plástico, ampliando a estratégia de substituição paulatina de peças.

Simielli acrescenta ainda outra tendência que favorece os plásticos de engenharia: a modularização, cujo modelo mais claro envolve o painel frontal – ou front end – dos veículos, todo ele feito de plástico. Ele acredita que a modularização totalmente de plástico, principalmente no front end, poderá ser adotada no Brasil a partir de 2012, uma vez que já tem sido usada na Argentina. A Sabic apresentou recentemente a solução de resina de polipropileno reforçada com fibra de vidro longa, com boa resistência térmica e desempenho mecânico em módulos frontais durante a Brasilplast de 2011. “Um benefício adicional do uso desse material é a liberdade de poder consolidar as peças da região frontal dos veículos, o que se traduz em montagem mais rápida e diminuição de custos”, destaca.

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Maróstica aposta no avanço de plásticos de engenharia em autopeças como front-ends

Guert Ruecker, gerente automotivo OEM da Ticona para a América do Sul, confirma a avaliação do executivo da Sabic. Para ele, a adoção de módulos frontais completos, caso do extinto Fiat Stylo, é uma retomada da indústria nacional e trata-se de uma iniciativa que deve voltar como tendência na indústria automotiva brasileira, principalmente em razão do desempenho desses módulos. “São peças formadas por uma estrutura feita por pultrusão e não extrusão, ou seja, uma extrusão puxada, que traciona o reforço, que pode ser desde fibra de vidro até aramida, e o recobre”, detalha. O módulo frontal não só otimiza a linha de produção em virtude da modularidade como também tem reflexos até mesmo na questão da redução do seguro. Como tem um tempo de reparo menor, por ser uma peça única, seu processo de conserto é agilizado. Ao ser destruído de forma quase que uniforme numa colisão, o módulo também não abala a estrutura do carro, minimizando impactos.

Anderson Maróstica, especialista técnico da unidade de Semi-Crystalline Products (SCP) da Lanxess, também aposta no uso de peças fabricadas totalmente com plástico de engenharia, caso dos painéis frontais e dos pedais de freio, mas o momento atual ainda é o de peças híbridas, com presença de metal. “Pode-se usar a alma de metal com sobreposição de poliamida reforçada com fibra de vidro ou ainda a totalidade com o plástico de engenharia”, explica. Para ele, é necessário que as montadoras locais sejam participantes ativas do processo de desenvolvimento, a fim de vencer as barreiras culturais.

“Um projeto comum entre a Lanxess e a Audi europeia resultou na substituição completa do porta malas, feito de metal, por plástico de alto desempenho, uma poliamida 66 com 60% de fibra de vidro”, detalha. Segundo ele, trata-se de uma peça interna de quase 2 kg, talvez uma das maiores já produzidas por injeção. Além de reduzir 30% do peso do produto final, a nova peça resultou na diminuição de 30% do custo do componente e em 70% do ferramental para fabricação. Isso foi possível pela redução de 15 fases de estamparia (moldes estampados) para dois moldes.

Plástico Moderno, Guert Ruecker, Gerente automotivo OEM da Ticona, Plástico no automóvel - Materiais de alto desempenho e plásticos de enhgenharia ganham espaço nos veículos leves e em caminhões
Ruecker ressalta que refugo de peças pintadas
é de quase 30%

Assim como os especialistas da Rhodia e da Sabic, Ruecker destaca que as mudanças trazidas pelos plásticos de engenharia devem ser amplas para justificar sua adoção. Isso explica a cessão de espaço da poliamida entre as matérias-primas. Não que ela não seja predominante entre os plásticos de alto desempenho, mas sua escassez combinada com preço ascendente tende a favorecer outros plásticos de engenharia. Um exemplo são os produtos à base de poliéster, que atendem melhor as condições de peças submetidas às intempéries, mas também favorecem o uso em componentes estruturais.

Os compostos de polipropileno com fibra longa também poderão ser uma opção, favorecendo os transformadores, uma vez que o produto agrega desempenho e não é higroscópico, ou seja, não demanda uma pré-secagem no processo. O polipropileno com talco também tem sido substituído pelos polipropilenos com fibra longa, para evitar os riscos do primeiro material, além dos ganhos como maior resistência estrutural. Mas, mesmo cedendo espaço, a poliamida ainda manterá seus nichos. Tendo avançado bem como substituto de metais, o produto deve permanecer como opção segura para alguns componentes como o radiador. Por ser higroscópica, ela ganha e perde 2% do peso somente pela ação da umidade. Uma vez colocada num meio hidratado e aquecido, caso do ambiente do radiador, sua performance é muito bem definida.

Da mesma forma, os parceiros das montadoras avaliam a eliminação da fase de pintura, com o uso de peças moldadas que já incluam o processo. “Hoje existe uma etapa de injeção, que depois será seguida pela pintura. Ora, o refugo das peças pintadas é de quase 30%, porque qualquer risco reprova a peça. Com o uso do sistema combinado, elimina-se uma etapa, simplifica-se o processo”, avalia Ruecker. Simielli concorda com ele, destacando o molding in color, tecnologia que combina moldagem e pintura de peças. “Há blendas que favorecem esse processo com um resultado final excelente, principalmente considerando a produção de componentes na cor do veículo, o que fortalece os recursos de design, que pesam muito na escolha do consumidor”, explica.

Uma outra tendência na avaliação de Ruecker envolve a criação de produtos com alta resistência à agressividade dos combustíveis ou mesmo de produtos que estão sendo acrescentados aos carros para reduzir os efeitos da poluição. “Nós trabalhamos com testes que sempre consideram uma resistência maior do que o projeto pede”, explica. “No Brasil, por exemplo, temos que levar em conta a possibilidade de existência de combustíveis adulterados, o que influencia no desenvolvimento de produtos direcionados a esse mercado”, complementa.

O especialista também acrescenta a futura obrigatoriedade da presença de air bag duplo de série a partir de 2014 em todos os veículos fabricados no Brasil, incluindo os populares. A adição desse componente chama a atenção para a presença cada vez maior de sensores nos carros, uma vez que a tecnologia do air bag exige isso. E não é só ele. Os chamados “kits conforto”, que incluem acionamentos eletrônicos de vidros, também demandam maior sensoreamento. A ainda indefinida obrigatoriedade de rastreadores nos veículos também poderá impulsionar a indústria de plásticos de engenharia.

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Veículos com o BMW incorporam cerca de 20 kg de plástico de engenharia

Muitas peças, pouco espaço – “Como colocar tantos componentes dentro de um carro sem reduzir o seu peso?”, questiona o executivo da Ticona. O downsizing ou redução do tamanho do motor pode ser um exemplo a ser seguido. Para ele, motores turbo intercooler devem ser uma realidade cada vez mais constante nos próximos cinco anos, o que vai levar a um maior aquecimento de vários componentes, uma vez que a ideia das montadoras é manter a mesma potência com menor espaço. A adoção de PP com fibra longa substituindo a poliamida deverá ser uma opção para essa tendência, no caso de coletores de admissão. Curti, da Rhodia, concorda. “Os motores continuam a ser reduzidos, mas com a mesma geração de energia, de forma que componentes 1.4 devem ter a mesma performance de um 2.0, o que vai exigir materiais de maior resistência, favorecendo os termoplásticos”, complementa.

Outro exemplo é o duto de ar com dois componentes, desenvolvido pela Mahle, e que conecta o intercooler e o corpo da borboleta do motor twin-turbo de três litros e seis cilindros da BMW. O produto foi moldado usando o elastômero de poliéster termoplástico desenvolvido pela DuPont e pode suportar as altas pressões e a velocidade do fluxo encontradas em motores de alto desempenho a gasolina como os da BMW. Segundo a DuPont, ao reduzir a peça a apenas dois componentes básicos, o tempo necessário para produção e montagem é significativamente menor quando comparado ao da versão anterior, que foi usada até meados de 2009 e consistia de uma série de tubos e grampos. A flexibilidade do novo produto, lançado no final do ano passado, também pode ser observada na eficiência de produção e na montagem e integração, substituindo o componente anterior feito com náilon reforçado com fibra de vidro e elastômeros.

Simielli traz outra solução que pode acomodar a inclusão de vários componentes nos veículos: o uso de chicotes em plásticos de engenharia, em substituição ao PVC. Além de permitir cabeamentos mais finos, o que implica redução de espaço, o uso de novos materiais na produção dessas peças aumenta a segurança, em virtude da capacidade de retardar a propagação de fogo sem emitir componentes tóxicos em caso de incêndio, o que é comum nos materiais fabricados atualmente com PVC. A intensa conectorização dentro dos carros também pode favorecer materiais produzidos com a despolimerização de garrafas PET, que são moídas, limpas e passam por um processo de repolimerização (todo o processo é feito no Japão), favorecendo sua reciclagem e reduzindo a produção de componentes derivados de petróleo ou gás.

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Para os especialistas da Sabic e da Lanxess, a participação dos plásticos de engenharia nos veículos leves é maior do que a média de 11 kg apontada pela DuPont ou o gradiente entre 7 kg a 8 kg, identificado pela Rhodia. Na avaliação de Simielli, da Sabic, os valores podem chegar a 25 kg. Os dados da Lanxess, arrolados numa pesquisa exclusiva da empresa, indicam que o total de materiais identificados como plásticos de engenharia já atinge os 14 kg e deve crescer a uma taxa de 7% ao ano até 2020. Como a estimativa de produção de carros é de 30% de aumento até 2015, os high tech plastics têm uma avenida de incremento nos próximos anos.

As estimativas da Lanxess também consideram pesquisas recentes da consultoria JD Powers e da Plastics Europe 2010. Por meio delas é possível identificar uma tendência crescente de participação dos plásticos de engenharia na composição de materiais usados na produção de automóveis, pelo menos no continente europeu. Em 1980, a porcentagem dos high tech plastics era de 7%, contra 21% de outros materiais e 72% de metais ferrosos. Passados dez anos (1990), os high tech plastics pularam para 12%, com aumento de outros materiais (23%) e redução da participação de metais ferrosos (65%). Já no ano 2000, os metais ferrosos continuaram cedendo espaço, atingindo 59%, sendo que outros materiais subiram para 27% e os high tech plastics para 14%. No ano passado, os plásticos de alto desempenho já representavam 17% e os outros materiais subiram para 31%. E, finalmente, a estimativa da Lanxess é que os metais ferrosos passem a representar apenas a metade do peso de um veículo em 2015. Se isso ocorrer, os outros materiais aumentam sua participação para 32% e os high tech plastics pulam para 18%.

A estratégia da empresa para surfar nessa onda de crescimento é apostar na tecnologia híbrida, que combina material sintético e metais na fabricação de peças estruturais leves e de alta resistência. Isso inclui desde pedais e suporte de pedais de freios até os front ends dos veículos. O Audi A8 é considerado um paradigma dessa tendência, na avaliação da Lanxess, com um front end com compósitos de poliamida 6, substituindo as chapas de aço que protegem o radiador, o para-choque e os faróis. Sai o metal e entram as chapas de PA6 reforçadas com fibras de vidro, que podem ser termoformadas.

O novo front end já substitui um metal de primeira linha, e que mantém um espaço diferenciado na indústria automobilística: o alumínio, conhecido pela leveza. Apesar disso, o compósito da Lanxess reduziu o peso do front end em 20%. A produção também é otimizada, segundo a empresa. “Como a matéria-prima dos componentes híbridos consegue passar com mais facilidade pelos canais de injeção do molde, é possível dimensioná-lo ainda mais fino”, explica Marcelo Corrêa, representante técnico de vendas da Lanxess. Ele acrescenta que o percentual de 30% de fibra de vidro do compósito com poliamida 6 permite uma pressão 40% menor do que seria necessário caso o molde fosse dimensionado para uma peça somente de poliamida 6. “Isso significa menos desgaste no molde e menos manutenções”, completa.

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A sustentabilidade, aliás, é uma quarta tendência de alavancagem dos plásticos de engenharia, de acordo com Curti, da Rhodia. Ele havia listado o uso em peças de acabamento, depois a migração para o capô, seguida da adoção em peças funcionais estruturais. Para o especialista, nos próximos dez anos o apelo de peças sustentáveis deve também favorecer o uso dos plásticos de engenharia. É o caso do Sorona, nome comercial do polímero da DuPont, resina termoplástica renovável e de alta performance usada na produção do Toyota Prius, lançado em maio no Japão. O produto é empregado no painel de instrumento do sistema de ar-condicionado e contém entre 20% e 37% de fontes renováveis (em peso) derivadas da cana-de-açúcar. De acordo com a montadora japonesa, o PBT de alta performance tem características similares ou superiores ao PBT de origem fóssil.

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Plásticos reduziram peso e melhoraram desempenho em carro-conceito da Mercedes-Benz

Haroldo Paganini Rodrigues, chefe de produto da área de polímeros de alta performance da Evonik, lembra que a multinacional fabrica polímeros com matéria-prima de fontes renováveis, caso do óleo de mamona utilizado para a polimerização de diferentes produtos, alguns totalmente oriundos de materiais vegetais e outros combinando fontes renováveis e fósseis. Para José Carlos Belluco, gerente do negócio de plásticos de engenharia da Basf para a América do Sul, os plásticos de engenharia viabilizam a maior eficiência no consumo de combustível, além de menor emissão de CO2 na atmosfera, justificando seu apelo sustentável.

Ele dá um exemplo real da empresa, em parceria com a Mercedes-Benz, no conceito de smart for vision, da montadora alemã. O veículo experimental inclui produtos da indústria química como plásticos de alto desempenho, reforçados com fibras que melhoram as propriedades mecânicas, que permitiram a redução de 3 kg por roda, além de estabilidade térmica e química, dinâmica de força, resistência e boas características de funcionamento contínuo. “Os primeiros testes intensivos do produto mostram a capacidade de desempenho da roda toda de plástico e confirmam o potencial para possível uso em veículos de produção, o que aponta para uma tendência no setor automobilístico em geral”, avalia Belluco. Ainda em termos de redução de peso, a Basf desenvolveu a espuma do banco, com material que é aproximadamente de 10% a 20% mais leve do que outros similares e permite diferentes graus de dureza, o que agrega vantagens ergonômicas.

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Resina de alto desempenho da Basf reduziu três quilos por roda

A aplicação dos plásticos de engenharia não se restringe aos veículos leves, como prova a experiência recente da Rhodia com o sistema de fluido para freios. As exigências da fase 7 do Proconve vão requisitar um novo componente nos caminhões a serem fabricados no Brasil a partir de 2012. Trata-se do uso de uma solução de ureia a 32,5%, chamada de Arla 32, sigla para agente redutor de líquido automotivo, que deve agir diretamente na diminuição de óxidos de nitrogênio. Internacionalmente, o Arla 32 é conhecido como AdBlue e AUS 32 (Aqueous Urea Solution).

O papel da solução é reduzir quimicamente a emissão de óxidos de nitrogênio (NOx) em veículos com motores a diesel. Acoplado como aditivo ao sistema SCR (Selective Catalytic Reduction), o Arla 32 exige um reservatório e sistemas de distribuição em plásticos de alta performance e altamente resistentes, uma vez que a ureia se caracteriza pela sua agressividade. Quando diluída em água, a ureia produz a amônia que reduz a emissão de NOx no escapamento do veículo. As reações ocorrem no catalisador a altas temperaturas (entre 200ºC e 500ºC), gerando nitrogênio na forma de gás, além de vapor de água. Adicionalmente ao tanque de ureia, a tecnologia demanda ainda sensores para a dosagem eletrônica da solução.

Colucci, da DuPont, lembra que a multinacional já tem opções tecnológicas para essa área. Também é o caso da Ticona, segundo Ruecker. A empresa é um dos players envolvidos nesse processo e posiciona seu polietileno de alta densidade com fibra de vidro longa para atender à demanda da indústria. “As regulamentações só tendem a acelerar o uso de conteúdo tecnológico, principalmente nacional”, avalia.

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Tubulação flexível leva PA 12 da Evonik

Rodrigues, da Evonik, adianta que independentemente da regulamentação do Proconve 7, a área de caminhões tem várias opções de materiais de alto desempenho para controle da emissão de compostos voláteis orgânicos (VOC). É o caso das tubulações multicamadas desenvolvidas para situações agressivas. “Com a fabricação de modelos globais no Brasil, estamos preparados para oferecer às montadoras brasileiras o que há de mais moderno em tubulações multicamadas, combinando poliamidas PA12, que podem ser condutivas ou não e diversos polímeros de barreira, como PVDF, EVOH e EFEP”, detalha o especialista.

Ele acrescenta que a empresa possui dois tipos de poliamidas e dois sistemas multicamadas para utilização em veículos movidos a biodiesel. Outras quatro poliamidas foram criadas para atuar nos tubos do SCR, o que significa possível contato com a solução de ureia a 32,5%. “Acreditamos que esta aplicação ficará popular no Brasil no ano que vem com a nova regulamentação de emissão de voláteis para caminhões”, avalia Rodrigues. Ele destaca ainda duas outras inovações na área de caminhões: o tubo multicamadas termoplástico baseado em PA12 e um tipo especial de PP para tubulações de arrefecimento de motor, aplicação antes dominada por mangueiras de borracha.

Luiz Carlos Palhares, projetista de produto da Scania, por outro lado, destaca a presença dos plásticos de engenharia em outra área sensível dos caminhões, a cabine. De forma geral, ele acredita que uma cabine atual contenha cerca de 400 kg de material plástico entre o que ele chama de commodities ou plásticos comuns e os produtos de alta performance. Trata-se de uma evolução, considerando os 12 kg de uma cabine produzida em 1968 e os 250 kg de sua similar em 1996. De acordo com ele, o polipropileno é muito comum, até mesmo no para-choque, onde está presente com 20% de talco como carga mineral. O mesmo acontece com o quebra sol interno e com a moldura de escotilha. “A maior parte dos produtos é de commodities e não de plásticos de engenharia”, finaliza.

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As ideias para representar o uso dos plásticos de engenharia podem variar de acordo com a indústria que produz a matéria-prima. A Rhodia, por exemplo, mostrou um carro-conceito na Brasilplast 2011 cujo principal atrativo era a transparência – literalmente falando. Fabricado a pedido da subsidiária brasileira, o veículo mostra onde e como os plásticos de alta performance podem atuar nos veículos leves. Lá estão os pedais de freio, faróis, peças do radiador etc. Tudo à vista. “Só falta o assento para sair andando”, brinca Marcos Curti. Já o carro da Evonik, por outro lado, também pode ser observado, mas somente quando estiver parado, pois se trata de uma Lotus Exige, sendo o primeiro nome uma referência mundial no automobilismo.

Poliftalamida da Evonik ajuda a reduzir o peso

De acordo com Haroldo Paganini Rodrigues, chefe de produto da área de polímeros de alta performance da fabricante alemã, o carro da Lotus funciona como campo de provas das tecnologias desenvolvidas pela empresa, concentradas na unidade AIT, cuja sigla significa Equipe da Indústria Automotiva, em inglês. Os focos do trabalho dos profissionais que fazem parte dessa equipe são a economia de combustível, redução das emissões e de peso (LWD – Light Weight Design), tecnologias de iluminação e de revestimentos.

A Lotus Exige, que atua no campeonato europeu de carros de corrida, está equipada com polímeros acrílicos Acrylite em todo o sistema de iluminação. “Com a tecnologia LWD, esses polímeros substituem o vidro e compõem partes da carroceria feitas de compósitos do tipo sanduíche, utilizando a espuma Rohacell e fibras de carbono”, explica Rodrigues. “Algumas partes estruturais são feitas com materiais híbridos metal-plástico, que utilizam a copoliamida Vestamelt como adesivo. As peças do interior do motor são feitas de polímeros de alta performance poliftalamida (PPA), da marca Vestamid HTplus, além do PEEK (marca Vestakeep) , o que permite a redução do peso do carro”, finaliza.

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