O futuro dos automóveis é um assunto de domínio público. Todos sabemos que os veículos vão se tornar cada vez mais conectados, inteligentes e autônomos, além de equipados com as mais diversas ferramentas a fim de simplificar a rotina dos usuários. Contudo, pouco se discute as tecnologias para o setor automotivo no ramo industrial, que é a verdadeira base de toda essa transformação.
Isso porque enquanto carros elétricos, híbridos e autônomos são tópicos extremamente interessantes e animadores, nem todo mundo lembra que esse tipo de inovação exige também uma vasta contrapartida científica e industrial — carrocerias devem ser otimizadas, blocos de motor precisam ser mais leves e processos de fundição demandam cada vez mais eficiência.
A boa notícia é que as grandes fundições e metalúrgicas vêm investindo pesado no desenvolvimento de soluções de ponta para esse mercado. Fundição otimizada, ligas especiais e metais inteligentes já estão na mira de centros de pesquisa ao redor do mundo e prometem dominar o mercado de peças originais (OEM), revolucionando o setor nos próximos anos. Então, que tal conferir algumas dessas tendências?
Leveza: a base das novas tecnologias para a fundição automotiva
Com a entrada em vigor, em todo o mundo, de leis mais rígidas para diminuir a emissão de gases poluentes, as montadoras iniciaram o processo de desenvolver veículos mais leves, que consumam menos combustível e, portanto, poluam menos. E já existem alguns casos de êxito nesse sentido.
Para se ter uma ideia, um Land Rover que pesava cerca de 3.100 kg em 2010 e produzia 327 gramas de CO² para cada 100 km rodados, atualmente pesa 2.200 kg e produz 194 gramas de CO² a cada 100 km percorridos. Em números mais diretos, estamos falando de uma redução de 29% no peso e de quase 41% na emissão de poluentes.
Diante desse cenário, é natural que a busca por materiais mais leves aumente e, na mira das grandes fundições, as ligas especiais já se mostram presentes em diversos componentes. Isso porque o processo de preparo e fundição permite a criação de uma matéria prima mais leve e até mesmo mais duradoura do que o ferro e o aço, elementos onipresentes entre as autopeças. É por isso, inclusive, que sua utilização no setor automotivo tem crescido exponencialmente nos últimos anos.
Manufatura aditiva sob demanda ganha novo fôlego
E como tudo indica que os metais mais leves vão protagonizar essa nova era da metalurgia, é natural que técnicas inovadoras de engenharia de produção que levam em consideração as características mecânicas do produto final e também os custos de fabricação estejam em constante desenvolvimento. Entre elas, o desenvolvimento de protótipos mais baratos e com menor “time to market” vem ganhando cada vez mais espaço, especialmente com a implementação da manufatura aditiva.
Isso porque, diferentemente do que acontece no processo de molde e fundição mais tradicional, peças com geometrias complexas podem ser prototipadas e testadas já em um estado muito semelhante ao de sua forma final com a impressão em 3D, o que contribui para a eficiência e a agilidade nos processos de ajuste e adequação.
Ao que tudo indica, essa técnica não vai demorar muito para sair das fundições e metalúrgicas para invadir a linha de produção das próprias montadoras, sendo utilizada inclusive na fabricação de componentes mais robustos e de peças únicas, como blocos de motores e elementos de transmissão mecânica.
Trocando em miúdos, isso significa que a manufatura aditiva vem sendo cada vez mais utilizada por gerar produtos praticamente acabados, exigindo pouquíssimo trabalho de usinagem, o que implica na redução das perdas de material e tempos mais curtos de fundição que os demais processos, fatores que impactam positivamente sobre os custos de fabricação.
Tendências para ficar de olho na indústria
Além dessas tecnologias que estão ajudando a transformar o setor automotivo, também é importante ficar de olho em novidades e processos que, apesar de ainda engatinharem, prometem um futuro muito mais dinâmico e sustentável quando o assunto é a indústria automotiva — e toda a cadeia de fornecedores.
E não é segredo que a maior parte dos materiais metálicos é produzida por meio da fundição, que aplica uma grande quantidade de energia no minério para derretê-lo e dar origem ao metal em questão. Conforme dita a legislação, até que elevados graus de pureza sejam atingidos, o material deve passar por diversos processos de refinamento, que apesar de garantirem a leveza ideal, acabam elevando o seu preço final.
O problema é que, durante esse processo, há a eliminação de diversos gases que contribuem para o efeito estufa, mesmo que muitas empresas não meçam esforços para garantir sua contrapartida ambiental. Mas… e se houvesse um processo que dispensasse os gastos energéticos elevados de uma fundição, não produzisse gases de efeito estufa e em uma única etapa transformasse a matéria-prima mineral em metal de elevada pureza?
É aqui que entra a eletrólise. Depois que os cientistas do Massachusetts Institute of Technology (MIT) descobriram que esse processo é capaz de separar e purificar os metais de uma forma muito mais limpa e barata, muitas startups e centros de inovação começaram a estudar sua aplicabilidade na fundição de peças de reposição.
Basicamente, a ideia é que os minerais passem pelo processo de fundição por eletrólise para que os gases liberados permaneçam extremamente puros e se agrupem na superfície dos metais ao fim do processo. Assim, esses gases podem ser facilmente coletados e reutilizados para outras finalidades industriais.
Além disso, estima-se que a eletrólise consiga garantir a obtenção de metais por meio de um processo único, contínuo e mais compacto, permitindo que plantas metalúrgicas menores e mais baratas possam ser construídas para atender grandes demandas, resultando em ganhos ambientais consideráveis! Quem sabe não é uma boa aposta para ficar de olho no horizonte, não é mesmo?
Magnésio ao alcance da indústria automobilística
Outra das tecnologias para a fundição automotiva que recentemente despertou o interesse dessa indústria foi a aplicação das ligas de magnésio super leves em veículos. Desenvolvido pelos engenheiros australianos da Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), esse processo é capaz de gerar produtos fundidos em ligas de magnésio de altíssima integridade a partir de moldes permanentes.
Aqui, estamos falando de blocos de magnésio para motores que são até 30% mais leves do que os blocos de alumínio e com apenas um terço do peso de um bloco de ferro fundido, por exemplo. Ganhos tão significativos já chamam a atenção de vários fabricantes de automóveis, que estão analisando a tecnologia.
Em parcerias com grandes montadoras, esses pesquisadores construíram uma planta piloto para a produção dos fundidos de magnésio e o portfólio já conta com rodas para carros e blocos para motor de motocicletas de 750 cilindradas, refrigerados com água.
E do ponto de vista operacional e econômico, a utilização dos moldes permanentes é uma verdadeira mão na roda para as metalúrgicas, já que esse processo de fundição não exige nem alta pressão, nem vácuo. Nele, o molde se enche lentamente de baixo para cima, minimizando o aprisionamento de ar e a oxidação, produzindo peças livres de defeitos e diminuindo a perda de material ao longo da fusão.
Aqui na RIO, gostamos de antecipar o futuro e estamos sempre em busca de novas soluções inteligentes e práticas para aplicação no mercado de peças automotivas originais. É por isso que investimos constantemente em pesquisa e desenvolvimento, tudo para deixar nosso processo ainda mais preciso e ágil. Entre em contato com nossa equipe, converse com nossos especialistas e conheça nossas soluções e tecnologias de última geração!
