O processo mundial de eletrificação de veículos ganha cada vez mais força e, atualmente, o alumínio é um material fundamental nos veículos. Se nos veículos equipados com motores de combustão interna, o seu uso vem crescendo de forma constante, em substituição ao aço, nos veículos 100% elétricos o alumínio é o material líder.
Frente a tal contexto, a Aluminum Association (AA) apresentou, no último dia 31 de janeiro, o Roadmap do Alumínio Automotivo, documento elaborado pelo Aluminum Transportation Group (ATG – Grupo de Transportes do Alumínio). Criado para identificar os principais desafios atuais em cinco áreas-chave, ele define objetivos comuns e estabelece rotas tecnológicas para atingir tais metas.
Dessa forma, o ATG busca reforçar o papel do alumínio, colaborando com o desenvolvimento de uma manufatura sustentável e com o processo de descarbonização do setor de transportes.
“Este roadmap de tecnologia detalha onde estamos hoje, para onde estamos indo e rotas e prioridades específicas que irão acelerar os avanços técnicos para apoiar os fabricantes de automóveis”, afirma Mike Keown, presidente e diretor-executivo do ATG
Os caminhos para o alumínio
Em um evento virtual de dois dias, realizado em março de 2021, o ATG realizou um workshop com mais de 120 empresas do setor do alumínio, fabricantes de automóveis, sistemistas e outros fornecedores, além formuladores de políticas, entidades, organizações não governamentais e outros grupos interessados em impulsionar a inovação ao longo da próxima década.
De maneira coletiva, foram identificadas metas e oportunidades futuras, assim como prioridades de pesquisa e desenvolvimento sobre as quais a indústria pode tomar ações conjuntas. Dentre as mais importantes rotas tecnológicas foram identificadas as seguintes:
1 – Engenharia e design
Desafios
- Assegurar acesso de OEMs (Original Equipment Manufacturer, às fabricantes de automóveis) e fornecedores a materiais relevantes e atualizados de simulações de conformação e fabricação
- Desenvolver técnicas de união mais robustas, principalmente para materiais dissimilares
- Desenhar componentes e subsistemas para maior resistência, conformabilidade, facilidade de fabricação, consolidação de peças e resistência à corrosão
Rotas
- Estabelecer recurso de acesso aberto para dados de projeto
- Otimizar design e processos, incluindo adesivagem
- Melhorar a fabricação de componentes de alumínio e design de processos para futuros veículos mais resistentes e duráveis.
2 – Novas ligas, produtos e graus de alumínio
Desafios
- Desenvolver ligas de ultra-alta resistência que sejam mais acessíveis e resistentes à corrosão; elas devem exceder à específica de resistência dos aços endurecidos por pressão
- Modernizar e atualizar especificações de materiais e resultados de simulações para cortar custos e reduzir tempo de desenvolvimento em CAE (computer aided engineering), visando à segurança, durabilidade e outros atributos
- Alcançar consenso na indústria sobre especificações e testes de materiais adequados à finalidade, incluindo durabilidade de união e colagem.
Rotas
- Criar ligas sob medida de alta performance para aplicações específicas das OEMs
- Aproveitar a análise de dados e a modelagem preditiva das propriedades da liga
- Agilizar os testes e a qualificação de ligas de próxima geração
3 – Veículos do futuro
Desafios
- Desenvolver soluções de alumínio robustas e relação custo/benefício favorável para atender todos os requisitos estruturais e de segurança de peças, incluindo compartimentos de bateria (colisão, resistência a impacto inferior e proteção contra fogo)
- Evoluir ligas e processos para melhorar a funcionalidade e a flexibilidade dos componentes da bateria
- Equilibrar requisitos de projeto do cliente para dimensões e tolerâncias estáveis com propriedades do material e custo de processamento.
Rotas
- Reduzir custos de peças e subsistemas em geral
- Criar ligas específicas e projetos sob medida para compartimentos de baterias
- Integrar as caixas de bateria de alumínio a estruturas — remover o piso e usar a tampa da bateria em seu lugar podem reduzir o custo
4 – Próxima geração de tecnologias de fabricação
Desafios
- Desenvolver classes de alumínio de alta conformabilidade que possam substituir os aços leves sem comprometer o design
- Colocar em prática a coleta e o compartilhamento de dados de processos em tempo real em toda a cadeia de valor do alumínio automotivo, viabilizando o uso da indústria 4.0, learning machine e inteligência artificial para otimizar processos e produtos
- Evitar altas despesas de capital para uso de novas tecnologias e criar soluções econômicas
Rotas
- Desenvolver avanços em conformabilidade
- Permitir a coleta de dados de processo em tempo real em todas as etapas de fabricação
- Desenvolver a próxima geração de processos de manufatura inovativos e econômicos
5 – Reciclagem e sustentabilidade
Desafios
- Desenvolver a próxima geração de tecnologia de separação rápida de sucata triturada, de alta velocidade, capaz de fazer a seleção de ligas e de baixo custo, certificando-se de que as tecnologias de ponta para reciclagem em ciclo fechado sejam disponibilizadas para todos os usuários
- Desenvolver sistemas abrangentes para rastreamento e registro do fluxo global de sucata e dados de propriedades relacionados a materiais reciclados
- Trituração e separação eficientes de metais e ligas diferentes que são coladas, soldadas ou rebitadas
Rotas
- Desenvolver triagem de alta velocidade e reciclagem de alto volume
- Habilitar e garantir o gerenciamento do ciclo de vida em toda a cadeia de valor
- Reciclar juntas adesivadas e rebitadas
O que vem a seguir
O ATG e seus membros realizarão avaliações anuais dos roteiros e temas identificados no documento. A ideia é realizar reflexões sobre flutuações no mercado, mudanças no ambiente e qualquer evolução imprevista do setor. Assim, o documento será atualizado sempre que houver algum fato novo relevante que altere prioridades ou as rotas tecnológicas.
