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Roadmap estabelece prioridades para o alumínio automotivo

Documento elaborado pela Aluminum Association identifica desafios e aponta rotas em cinco áreas-chave

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.

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