Inovar-auto abre caminho para ampliar as aplicações dos polímeros na indústria automobilística nacional

Plástico nos automóveis - Inovar-auto

Plástico Moderno, O carro elétrico BMW i3 tem corpo feito de plástico reforçado - Inovar-autocom fibra de carbono, recoberto por peças plásticas coloridas
O carro elétrico BMW i3 tem corpo feito de plástico reforçado com fibra de carbono, recoberto por peças plásticas coloridas

Incentivo – Inovar-Auto – A cada ano, o Brasil aumenta a relação de montadoras de automóveis que possuem fábrica no país.

De origens diversas, de europeias a chinesas, essas empresas ajudam a dinamizar o já agitado setor automotivo, trazendo na bagagem novos conceitos e métodos produtivos, além de ampliar o mercado para peças e partes de fornecedores nacionais.

A indústria da transformação de plásticos encontra no crescimento dessa lista novas oportunidades de negócios.

Em 2013, foram fabricados 3,7 milhões de automóveis de passeio, comerciais leves, caminhões e ônibus no Brasil, segundo a Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores (Anfavea).

Considerando apenas os carros de passeio, o número é de 2,7 milhões de unidades.

A entidade informa que estão instaladas no país 29 montadoras, operando 61 unidades industriais distribuídas por dez estados, supridas por 500 fabricantes de autopeças.

Em 2013, o Brasil foi o sétimo maior produtor mundial e o detentor do quarto mercado interno para autoveículos de todo o mundo.

A capacidade instalada de autoveículos no país em 2013 chegou a 4,7 milhões de unidades.

Segundo a Anfavea, foram anunciados pelas empresas do setor investimentos no valor total de R$ 75,8 bilhões até 2017, montante capaz de elevar a capacidade produtiva para 5,7 milhões de unidades.

Como não se prevê que o mercado interno cresça com a mesma intensidade, isso implica ampliar vertiginosamente as exportações.

Para alcançar metas tão ambiciosas, os fabricantes de autoveículos sabem que precisam contar com um parque produtor de peças e partes instalado no país e com apetite igualmente aguçado para acompanhar o ritmo de investimentos.

Programa Federal Inovar-Auto

As montadoras contam, desde 2012, com o programa federal Inovar-Auto, mediante o qual passaram a receber incentivos fiscais para desenvolver e produzir carros mais eficientes e menos poluentes, ou seja, com menor consumo de combustível por km rodado, além de mais seguros e com maior índice de nacionalização.

O passo seguinte é o Inovar-Autopeças, com a mesma intenção de oferecer incentivos, dessa vez aos produtores de autopeças, para ampliar e aprimorar sua produção.

Mas esse passo ainda não foi dado, pois falta definir as regras de origem dos produtos e sua rastreabilidade. Sem essas medidas, não há como evitar que os carros nacionais usem cada vez mais peças feitas no exterior, em detrimento dos produtos locais.

O Sindicato Nacional da Indústria de Componentes para Veículos Automotores (Sindipeças) registrou que o setor obteve um faturamento de R$ 85,6 bilhões em 2013 (ou US$ 39,7 bilhões), com queda de 0,7% em relação a 2012.

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A produção física setorial, no entanto, cresceu 1,1% no mesmo período. Esses dados incluem todas as peças e partes produzidas no país, sem discriminar os itens elaborados com plásticos.

O balanço anual do setor de autopeças indicou o crescimento de 62% no seu déficit comercial.

A diferença entre as exportações e importações setoriais ficou negativa em US$ 9,89 bilhões em 2013, mantendo uma sequência de saldos negativos iniciada em 2007.

Quando se olha o agregado dos US$ 19,7 bilhões de peças e partes importadas pelo Brasil em 2013, verifica-se que os maiores fornecedores internacionais foram os Estados Unidos e Alemanha, ambos com aproximadamente 11% do total importado.

A China é a quarta origem de peças para o Brasil, com 8,6%, logo atrás do Japão, com 9,8%.

As exportações nacionais de autopeças e partes, no total de US$ 9,85 bilhões, em 2013, são preferencialmente destinadas para a Argentina (37,6%) e para os EUA (12,8%).

Inovação é a saída – A concorrência mundial pelo fornecimento de autopeças é brutal.

E o Brasil está perdendo terreno, como evidencia o relatório anual do Sindipeças.

A saída para mudar essa situação consiste na introdução de inovações tecnológicas, além das necessárias e sempre adiadas reformas estruturais identificadas com o famoso Custo Brasil.

Nesse ponto, a combinação do Inovar-Auto com o Inovar-Autopeças é fundamental, especialmente no setor de transformados plásticos.

 

Plástico Moderno, Rogério Colucci, gerente de marketing automotivo para a divisão de polímeros de performance da DuPont América Latina polimerização avança e PA suporta temperatura mais alta
Rogério Colucci – DuPont

“O Inovar-Auto trará novos desenvolvimentos para o Brasil, tanto na transferência tecnológica de outros países quanto na criação de soluções próprias para a nossa realidade, como o sistema cold start [partida a frio] que elimina o tanquinho de gasolina em carros com motores flex”,

comentou Rogério Colucci, gerente de marketing automotivo para a divisão de polímeros de performance da DuPont América Latina.

“Sem dúvida, o Inovar-Auto favorecerá a utilização dos plásticos de alta tecnologia e a Lanxess tem as soluções que a indústria precisa para atender as novas exigências do setor”, afirmou Anderson Maróstica, gerente-técnico da unidade de negócios High Performance Materials (HPM), da Lanxess na América Latina.

Ele apontou como exemplos dessas exigências a redução de consumo de combustível e de emissões, que deve aumentar o número de motores com recirculação de gases de exaustão (EGR).

“Com isso, a temperatura do motor deve subir, aumentando a demanda pelas poliamidas, como a nossa Durethan, tanto para moldagem por injeção quanto por sopro”, avaliou.

Plástico Moderno, Maróstica: suporte técnico ajuda a substituir metais com vantagem
Maróstica: suporte técnico ajuda a substituir metais com vantagem

Outra vertente de atuação é a redução do peso dos veículos, mediante a utilização de plásticos de alta tecnologia.

“Essa é uma tendência clara, pois 100 kg de redução de peso em um veículo geram uma economia de 0,5 litro de combustível por 100 km rodados e 11,65 g a menos de CO2 por km”, salientou Maróstica.

Ele também ressaltou que as peças plásticas frequentemente são mais baratas do que componentes feitos de chapas de aço que precisam ser dobradas, prensadas ou soldadas, exigindo uma quantidade maior de operações.

Os benefícios que o Inovar-Auto vai gerar por exigir a nacionalização

Suzana Kupidlowski, gerente do setor automotivo da área de Plásticos de Engenharia da Solvay (inclui os produtos da Rhodia, adquirida pelo grupo belga), aposta nos benefícios que o Inovar-Auto vai gerar por exigir a nacionalização de conteúdo nos carros fabricados no Brasil, favorecendo o setor de autopeças.

Inovar-auto Plástico Moderno, Suzana: carros mais sofisticados exigem plásticos mais modernos
Suzana: carros mais sofisticados exigem plásticos mais modernos

“Acreditamos que esse programa incentivará o crescimento do uso de materiais sintéticos nos automóveis, entretanto o governo brasileiro ainda não se posicionou sobre quando será implantado o rastreamento deste conteúdo nacional, aspecto muito importante para concretizar essa iniciativa” considerou, apontando que alguns modelos de veículos montados no país ainda utilizam material importado.

“Além do Inovar-Auto, a chegada de novos fabricantes ao Brasil certamente trará – mas neste momento inicial ainda não é visível – um aumento de demanda por plásticos mais modernos”, avaliou Suzana.

Ela prevê que a crescente procura por veículos mais potentes e sofisticados exigirá dos materiais plásticos maior desempenho e propriedades aprimoradas de resistência à temperatura, retardância a chama e barreira a fluidos.

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“Também considero muito positiva a entrada de novos fabricantes de automóveis no Brasil, por aumentar a demanda por polímeros especiais para a indústria de conversão local. Isto melhora a nossa capacidade de acesso a novas tecnologias e o valor da cadeia de suprimento da indústria automotiva”, comentou Colucci.

“O Inovar-Auto deve favorecer o setor, pois uma das finalidades desse programa é incentivar ou estimular o crescimento da tecnologia dentro do país e, com isso, tanto as montadoras, como os fabricantes de resinas começam a expandir e trazer para cá a tecnologia que antes estava enraizada apenas nas matrizes dessas empresas”, avaliou Luís Roxo, coordenador de negócios de materiais de performance da Basf.

Como um dos principais objetivos do programa é reduzir a massa dos automóveis, ele enxerga nisso uma grande oportunidade para o mercado de resinas em geral e, como consequência, o aumento do volume de plásticos aplicados no segmento.

Plástico Moderno, BMW i3 leva PA no encosto dos bancos (dir.), PBT na estrutura (esq.) e PU na concha do banco de trás (baixo), com resinas fornecidas pela Basf - Inovar-auto
BMW i3 leva PA no encosto dos bancos (dir.), PBT na estrutura (esq.) e PU na concha do banco de trás (baixo), com resinas fornecidas pela Basf

Sofisticação da demanda – resinas plásticas

Tradicionalmente, as resinas plásticas com maior penetração no segmento automotivo são o ABS (acrilonitrila-butadieno-estireno) e o PP, puro ou em compostos, notadamente na parte externa ou no compartimento dos passageiros.

Sob o capô do motor, local onde predominam altas temperaturas e estão presentes hidrocarbonetos e fluidos de variada composição química (nos sistemas hidráulicos, de freios e de arrefecimento, por exemplo), as poliamidas conseguiram se estabelecer.

Atualmente, outros materiais sintéticos se apresentam para disputar todas essas aplicações, bastando superar o alto custo que lhes é peculiar.

Espaço para crescer ainda há, mesmo sem apostar na substituição entre resinas.

Basta verificar que o uso de plásticos avançados nos automóveis brasileiros ainda se situa perto da metade da quantidade consumida na Europa e nos Estados Unidos, embora esteja crescendo.

“O uso de polímeros de engenharia representa, atualmente, entre 14 e 15 kg por veículo no Brasil, contra a média de 25 a 30 kg nos Estados Unidos, Europa e Japão.

Essa diferença é localizada, principalmente, nos sistemas de segurança, motor e transmissão, com maior uso de polímeros especiais em peças ou na integração de sistemas”, comentou Colucci, da DuPont.

Inovar-auto – Conta Rápida

Em uma conta rápida, considerando a produção de carros de passeio de 2013, de 2,7 milhões de unidades, o consumo desses plásticos no Brasil deve ter girado por volta de 40 mil t.

Caso a indústria nacional se aproxime da média americana, consumindo 25 kg por carro, essa quantidade pode subir para 67 mil t/ano, sem considerar o aumento da produção anual do setor.

Os números apresentados por Colucci se referem aos plásticos de engenharia em um sentido estrito, considerando as resinas de alto desempenho aplicadas apenas aos carros de passeio.

A Consultoria MaxiQuim, em seu estudo MMO (MaxiQuim Market Outlook), estimou em 236 mil t o consumo aparente dos plásticos de engenharia (ABS, PAs, POM, compostos de PP, PC e PBT) usados pelo setor automotivo brasileiro como um todo (veja artigo da especialista Taís Marcon Bett nesta edição).

Em média, a literatura aponta a participação dos plásticos, de qualquer tipo, no peso total dos automóveis de passeio entre 10% e 15%.

Dessa forma, um carro como o VW Gol, com peso informado pela montadora de 975 kg, carregaria quase 110 kg de polímeros sintéticos.

O lado irônico desse percentual é que ele tende a cair, pois o peso das peças plásticas chega a ser 50% menor que as fabricadas de aço e 30% abaixo do peso das de alumínio.

Quando se aumenta muito o uso de peças plásticas, o peso relativo das metálicas remanescentes acaba ficando maior.

Suzana Kupidlowski alerta para as diferenças do uso dos plásticos em vários mercados internacionais. “O uso de plásticos nos automóveis brasileiros é inferior ao utilizado em outras regiões, como os Estados Unidos, onde há carros maiores, e Europa, onde a maior diferença é a alta tecnologia embarcada.

Luís Roxo - Basf Plástico Moderno, Roxo: bomba de combustível feita de POM fica dentro do tanque - Inovar-auto
Luís Roxo – Basf: bomba de combustível feita de POM fica dentro do tanque

Entretanto, alguns modelos de carros brasileiros apresentam maior teor de plásticos do que veículos produzidos no Japão, por exemplo, onde há excessiva utilização de metal”, comparou.

Os plásticos superam os metais em outros aspectos além do menor peso.

“A relação custo-benefício favorece a troca com inúmeras vantagens, uma delas é a facilidade de produzir uma peça plástica com uma única injeção e, assim, obter uma peça com mais de uma funcionalidade, uma característica dificilmente obtida com metais”, salientou Luís Roxo, da Basf.

“A facilidade de produzir uma peça com design mais arrojado é também uma característica do plástico.”

Aplicações mais complexas – A presença dos materiais plásticos nos automóveis

A presença dos materiais plásticos nos automóveis é mais significativa nos itens de acabamento interno e externo, como conchas de espelhos retrovisores, puxadores de portas, espumas, tetos e painéis.

No entanto, está crescendo o uso de polímeros na parte quente e mais agressiva dos carros, o compartimento do motor.

A Rhodia, empresa do grupo Solvay, oferece um portfólio de compostos em poliamida 6, 6.6 e 6.10 para diversas demandas da indústria automobilística.

“Além dos requisitos de redução de peso na substituição de metal e melhor eficiência energética, oferecemos soluções para peças que necessitem de resistência ao fogo, barreira a fluidos – para sistema de combustível –, alta resistência química e também mantenham boa performance a altas temperaturas”, afirmou Suzana Kupidlowski.

Ela apontou algumas aplicações sob o capô que já adotaram a poliamida para a substituição de metais.

É o caso dos coletores de admissão de ar, peças próximas ao motor, restritor de torque, carcaças de filtros, tanques de radiadores, galeria de combustível, tampa de comando de válvulas, etc.

Ela salientou a aplicação de poliamida na confecção de bicos injetores de combustível, com alívio do peso no conjunto, propiciando a redução do consumo de combustível.

Essa região quente também é atendida pelo portfólio da Lanxess. “Nesse caso, as poliamidas da marca Durethan são muito utilizadas e ainda temos boas oportunidade para substituição metálica, por exemplo, em bandejas de óleo (oil pans) e nas tampas de válvulas”, disse Maróstica.

A Basf também atua com poliamidas 6 e 6.6, mas seu portfólio inclui PBT, PC e o poliacetal (POM).

“Devido à sua excelente resistência química, o POM pode atuar como bomba de combustível dentro do tanque, sem ser atacado pela gasolina ou pelo álcool”, comentou Roxo.

Outros materiais que compõem a linha de produtos da companhia para automóveis são o poliuretano e o poliuretano termoplástico (TPU).

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A DuPont aprimorou a polimerização das poliamidas com a tecnologia Shield, mediante a qual produz o Zytel Plus, capaz de suportar temperaturas de serviço de 210ºC a 220ºC.

“Muitos projetos ficavam limitados pelo coeficiente térmico das poliamidas convencionais, em torno de 150ºC”, explicou Colucci. O Zytel Plus, como afirmou, foi criado com base nas megatendências da indústria automotiva: menos peso, controle de emissões e melhor eficiência de combustão.

“Ele pode ser considerado para projetos de cárter, filtros de óleo, sistema de exaustão, válvulas termostáticas, tampa de motor, dutos de ar e intercooler para o sistema turbo entre outras aplicações”, salientou.

Colucci informa que a indústria automotiva mundial prepara lançamentos de motores menores, com turbocompressores, e isso aumentará significativamente a rotação e a demanda térmica interna do powertrain (motor e câmbio).

Plástico Moderno, TPEs da FCC são usados em vedações e acabamentos Inovar-auto
TPEs da FCC são usados em vedações e acabamentos

Acabamento superior – A facilidade de moldagem dos polímeros sintéticos faz a alegria dos designers da indústria automotiva.

Além das vantagens estéticas, esses materiais também melhoraram o conforto e a segurança interna dos veículos. Basta comparar o painel frontal da cabine de passageiros dos carros atuais com o velho “peito de aço” dos fusquinhas para se perceber quanto avanço houve nesses aspectos.

“Os elastômeros termoplásticos estão ampliando sua participação nos itens de acabamento interno e externo dos carros, conferindo toque suave para as peças e reduzindo seu peso, ajudando a tornar mais econômicos os automóveis”, comentou Carlos Botelho, gerente-comercial da FCC.

A empresa de Campo Bom-RS é a maior produtora desses elastômeros na América Latina, com fábricas no Ceará, na Bahia e no Uruguai, além da matriz.

Botelho salienta a versatilidade desses materiais, com os quais é possível produzir peças com características diferentes, com mais flexibilidade, brilho, sensibilidade ao toque e variações de cor.

“Um exemplo está na indústria de higiene pessoal, as escovas de dentes mais avançadas possuem áreas mais rígidas e também áreas mais suaves ao toque, e isso também pode ser obtido em autopeças, oferecendo alternativas para os designers do setor”, disse.

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A FCC oferece elastômeros termoplásticos (TPE) e elastômeros termoplásticos dinamicamente vulcanizados (TPV) ao setor automotivo.

Os primeiros são muito usados nas vedações das janelas, portas e ar condicionado dos carros, com toque emborrachado. Os TPVs encontram aplicações no cofre do motor, como isolantes ou vedantes, suportando bem as altas temperaturas.

Segundo Botelho, a substituição de plásticos tradicionais por elastômeros termoplásticos não requer grandes investimentos por parte dos transformadores. Além disso, também eles são uma alternativa para borrachas e metais.

“É o caso de grades, spoilers, para-choques, para-lamas, racks de teto e volantes, com a vantagem de oferecer maior conforto e aprimorar a parte acústica, por reduzir ruídos no carro, criados pelo impacto ou atrito de peças”, comentou.

A moldagem é idêntica à dos termoplásticos.

Segundo a FCC, uma peça de TPE pode ser produzida em 40 a 50 segundos, enquanto a mesma unidade feita de borracha levaria pelo menos 5 minutos. Além disso, o TPE é reciclável.

Botelho aponta espaço para o crescimento do mercado de materiais plásticos para automóveis, pois a utilização de elastômeros termoplásticos pelas montadoras no exterior é mais alta que por aqui.

“Um exemplo é o da Chrysler, recentemente adquirida pela Fiat, que vai se instalar em Pernambuco; essa montadora usa mais elastômeros termoplásticos em seus carros do que a Fiat, e pode ajudar a ampliar os parâmetros de uso para a indústria”, considerou.

Com amplo portfólio de produtos, entre os quais as poliamidas (PA), tereftalato de polibutadieno (PBT), poliacetal (POM), poliuretano e poliuretano termoplástico (TPU), a Basf se apresenta como um dos principais fornecedores de plásticos de engenharia para o mercado automotivo.

“Temos aplicações em todas as áreas dos automóveis e todas elas estão crescendo com sucesso”, afirmou Roxo.

A Rhodia/Solvay também indica suas poliamidas para aplicações externas.

“Nossos produtos estão presentes em maçanetas, suportes de espelhos retrovisores, racks de teto, calotas e outros”, comentou Suzana. Em partes internas, os pedais de comando – sujeitos a frequentes solicitações mecânicas – exemplificam o uso desses materiais.

A Lanxess criou a tecnologia híbrida metal-plástico, ampliando as possibilidades de utilização das suas poliamidas, que também podem ser aplicadas na forma de chapas mistas de compósitos-plásticos.

“Colocamos nosso time de especialistas à disposição dos fornecedores de peças originais e agregadores Tier 1 par ao desenvolvimento conjunto de aplicações como front-ends, bandejas de óleo, caixas de air bags e suportes de estepes, que já usam a nossa PA 6 na Europa”, comentou Maróstica.

Todas as iniciativas de substituição metálica requerem análises extensas de engenharia, incluindo simulações virtuais para validação, especialmente quando envolvem componentes estruturais dos veículos.

“Todo esse esforço pode reduzir o peso das peças e também o custo de produção entre 10% e 40%, dependendo de cada caso”, afirmou.

Tanto a linha Durethan (poliamidas 6 e 6.6) como a Pocan (PBT), da Lanxess, já são reconhecidas em aplicações exteriores, com ótimo acabamento superficial e resistência ao intemperismos.

“Aqui a PA 6 leva vantagem sobre a 6.6, por apresentar melhor aspecto de superfície”, comentou.

A DuPont também oferece aos clientes suporte técnico para desenvolvimento de aplicações.

“O laboratório do nosso Centro de Inovação e Tecnologia, localizado em Paulínia-SP passou por várias expansões e hoje oferece uma extensa lista de estudos físico-químicos para análise polimérica, além de suporte de MoldFlow, FEA [análise de elementos finitos] e design em peças plásticas”, comentou Colucci.

Como informou, os desenvolvimentos de peças feitas de polímeros começam com a premissa básica de integração de sistemas, visando aprimorar as etapas produtivas, reduzindo a complexidade na conjunção de partes e, consequentemente, pontos de controle e/ou validações.

“As ferramentas de design e os equipamentos de injeção modernos permitem uma infinidade de alternativas, muitas vezes conciliando diferentes tipos de polímeros em um mesmo processo produtivo”, salientou Colucci.

A DuPont alia amplo portfólio ao conhecimento técnico de design em projetos para gerar propostas de melhoria de processo e de escala, com redução significativa de custo total para os clientes.

 

Plástico Moderno, Polímero de alto desempenho da DuPont entra nos motores - Inovar-auto
Polímero de alto desempenho da DuPont entra nos motores – Inovar-auto

Inovar-auto – Investimentos – O crescimento da capacidade produtiva de autoveículos instalada no Brasil incentiva todos os elos da cadeia a ampliar suas estruturas de produção e atendimento no país.

Esses investimentos são acompanhados pelo reforço nas equipes de desenvolvimento e de atendimento aos clientes.

A Rhodia/Solvay tem feito investimentos locais para nacionalizar produtos e desenvolver grades.

“Recentemente, colocamos em operação uma nova extrusora que permitiu aumentar a nossa capacidade de produção de plásticos”, comentou Suzana.

Maróstica informa que a Lanxess se antecipou ao mercado e investiu R$ 62 milhões em uma fábrica de compostos de poliamidas e PBT no Brasil, sendo que a maior parte desses materiais é utilizada na indústria automotiva.

“A utilização de plásticos de alta tecnologia nos automóveis ainda é pequena no país, em comparação com o mercado europeu, porém esperamos um aumento anual de 7% na utilização desses materiais no mercado automotivo durante os próximos anos”, ressaltou.

A Basf reformulou sua estratégia de negócios nas poliamidas mediante a aquisição da Mazzaferro, única produtora local de PA6.

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“Estamos investindo em pessoal e tecnologia para atender com maior eficiência não só o mercado automotivo, mas todos os mercados que exigem qualidade e nos quais possamos introduzir nossa marca”, disse Roxo.

A DuPont afirma manter um fluxo de investimentos constante na Argentina e no Brasil desde 1937, quando a companhia se instalou na região.

“Dentro de um conceito integrado de trabalho no Mercosul, nossa planta da Argentina é responsável por quase 70% dos compostos vendidos na América do Sul, operando linhas contínuas capazes de produzir ampla variedade de materiais”, explicou Colucci.

Ele salientou que o país está no foco das atenções da DuPont e, como tal, tem prioridade para receber novos investimentos.

“Temos volume e escala de produção, talvez alguns aspectos de produtividade e o famoso custo-Brasil sejam limitantes, mas a tendência é que o Brasil seja competitivo nesta nova proposta da indústria automotiva”, finalizou.

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