O mercado já sabe que o caminho da indústria automotiva em direção ao futuro passa por uma estrada de mão única: tornar todos os carros, dos modelos de luxo aos utilitários, mais leves. Questão de peso, que mantém o antigo desafio do setor sempre atual: reinventar-se para economizar com bustível e diminuir as emissões de CO2.
Na direção dessa meta, as diretrizes do Departamento de Energia dos Estados Unidos impulsionaram a Ford e a Magna International a realizar o programa do “Veículo Ultraleve de Multimateriais” (Multi-material Lightweight Vehicle, em inglês, o MMLV). A pesquisa levou à construção do MACH-I, protótipo do Ford Fusion, sedã campeão de vendas, com 64% de alumínio extrudado, fundido, forjado e laminado – volume 54% a mais do que o modelo convencional, o que garantiu a redução de 23% do peso, cerca de 364 kg.
O passo seguinte foi a realização de uma análise comparativa entre o carro mais leve e a versão tradicional do Ford Fusion (1.6) 2013. Assim, depois de rodados 250 mil km com ambos, os resultados do protótipo falaram por si na aposta pelo melhor desempenho energético no ciclo de vida dos carros: 962 galões de gasolina economizados, consumo de 6.9 l/100 km de combustível contra os 8.4 l/100 km da versão de 2013.
“As novas normas governamentais de economia de combustível e de diminuição de CO2 nos motivaram a desenvolver o projeto para provar o nível de redução de massa possível usando os materiais e os meios de produção de ponta disponíveis hoje, tendo em mente o desempenho e a segurança de excelência”, afirmou Tim Skszek, engenheiro e pesquisador-chefe da pesquisa da Magna Internacional.
O modelo contou com 64% de sua estrutura composta por alumínio, o que contribuiu para a redução de 364 kg e economia de 962 galões de gasolina
O MACH-I passou em todos os testes de segurança do Instituto de Segurança no Trânsito dos EUA. Para unir resistência à leveza e superar os testes, foram utilizadas técnicas de fundição do alumínio de alta pressão a vácuo que dão maior ductilidade e resistência para oito partes do carro. Além disso, foram usados adesivos para unir materiais e evitar problemas de corrosão entre o aço e o alumínio. “Os componentes estruturais de alumínio produzidos com a fundição de alta pressão a vácuo são uma aplicação-chave especialmente em estruturas bimetálicas e foram usadas pela Magna para dar integridade estrutural ao alumínio fundido”, sintetiza Skszek.
Esse processo não é ainda utilizado em larga escala, mas após a pesquisa com o MACH-I, o interesse na aplicação em carros irá crescer pela redução de peso e conservação da resistência. “Esses métodos vão aumentar a aplicação de alumínio na produção de veículos mais leves nos próximos anos, especialmente em carros e caminhões, além de beneficiar de modo significativo os carros elétricos”, conclui Skszek.
EXPANSÃO
Para a Ford, a combinação entre a própria expertise, o interesse dos pesquisadores e a participação do Departamento de Energia dos EUA foram fundamentais para o sucesso da empreitada. “Os últimos estudos eram focados em como reduzir o peso de uma parte específica do carro, como por exemplo o chassi ou o powertrain. No caso do MMLV, focamos em entender como reduzir o peso do veículo como um todo, projetando-o para funcionar como um sistema leve completo”, afirma David Wagner, Líder Técnico de Pesquisa e Engenharia Avançada da Ford. Hoje, a montadora comemora a consolidação do lançamento da picape F-150 no mercado, expandindo o uso do material para outros modelos da marca. “O novo Ford F-Series Super Duty vai usar aço de alta resistência para a estrutura e liga de alumínio para o seu corpo, o que é mais resistente a riscos e batidas que o corpo de aço, além de ter um peso inferior”, diz.
Também de olho nesta tendência, a inglesa Rolls-Royce anunciou o desenvolvimento de uma nova carroceria totalmente em alumínio em que serão construídos todos os próximos modelos da marca que chegarão ao mercado a partir de 2018. A companhia anunciou o início da fase de testes com a nova máquina em janeiro deste ano ao redor do mundo. “É o momento de dar o próximo passo no caminho do luxo”, afirma Torsten Müller-Ötvös, chefe-executivo da Rolls-Royce Motor Cars.
A Mercedes-Benz é outra montadora que está realizando a virada de mesa no uso de materiais leves. “Na atual geração do Classe C, lançada em 2014, houve um aumento de 20% no uso de partes em alumínio, resultando em uma diminuição de até 50 kg”, afirma Evandro Bastos, gerente de marketing de produto da Mercedes-Benz do Brasil. A última novidade da gigante alemã é o 9G-TRONIC, um câmbio de alumínio de 9 velocidades, desenvolvido pela matriz. “Esse projeto segue o conceito de desenvolver estruturas mais leves que favoreçam o menor desgaste das peças e, consequentemente, maior durabilidade do veículo”, diz Bastos.
APOSTA
As principais empresas do setor do alumínio impulsionam o mercado em busca de novas ligas. A Alcoa investe no desenvolvimento de soluções para a indústria automotiva. Um exemplo está no resultado dos processos Alcoa 951 e Micromill. “Trata-se de um sistema de fundição e laminação de alumínio mais rápido e produtivo que leva apenas 20 minutos. A maleabilidade do alumínio Micromill facilita a moldagem de formas intrincadas, como painéis internos de portas e para-choques”, explica a Alcoa.
Já a Novelis também apresenta uma nova liga, a RC5754, que contém até 75% de alumínio reciclado, desenvolvida em parceria com a Jaguar Land Rover, dentro do projeto REALCAR (Carro de Alumínio Reciclado) da montadora. Atualmente ela é usada no Jaguar XE, no XF e no F-Pace e, em breve, será aplicada em todos os modelos da linha de produção. “O RC5754 possibilita uma ampla gama de aplicações estruturais na carroceria nua, como painéis de carroceria, componentes do chassi e barras transversais”, enumera Pierre Labat, vice-presidente global de vendas e marketing para o mercado Automotivo da Novelis. O Inovar-Auto do Governo Federal também é um aliado na busca por inovação.
“O programa está impulsionando a indústria automotiva para adoção de materiais leves como o alumínio“, explica Labat, “pois para cada 100 kg de redução de peso do veículo, há redução entre 8 e 11g de CO2 para cada 100 km rodados”.
Assim, a próxima etapa na engenharia automotiva – quando se considera os mercados europeu e norteamericano – será priorizar o mix de materiais, capaz de aliar resistência, segurança e economia, segundo Francisco Satkunas, conselheiro da SAE Brasil. “Tudo indica que terá o convívio de aços de alta resistência, polímeros e sem dúvida o alumínio com aplicação crescente”, sinaliza.
