Alexandre Akashi. Peso leve: primeiro SUV 100% em alumínio custará apenas 4% mais caro do que modelo atual

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1 + Entrevista: Redução de massa e integração tecnológica é a receita para melhor eficiência energética + Pesqusia: O custo da eficiência energética + Transportes: Protótipo de carroceria para carga seca + Materiais: Avanços na tecnologia de solda + Lançamentos: Montadoras mostram avanço no uso do alumínio + Alumínio: Range Rover Vogue: primeiro SUV 100% de alumínio Range Rover Vogue: primeiro SUV 100% de alumínio Modelo de luxo mostra todo potencial do alumínio em um veículo de grande porte: redução de peso de até 420 kg, que permite utilização de motor menor com mesmo nível de dirigibilidade Alexandre Akashi A Jaguar Land Rover (JLR) apresentou recentemente até onde é possível chegar quando o assunto redução de peso em um automóvel é levado a sério. Prova cabal é o novo Ranger Rover Vogue, primeiro SUV do mundo feito com carroceria 100% em alumínio, que também ocupa o lugar de metais ferrosos no chassi, painéis, suspensão e no conjunto powertrain. Essa substituição de metais confere a redução de peso de até 420 kg, dependendo da versão. Peso leve: primeiro SUV 100% em alumínio custará apenas 4% mais caro do que modelo atual Um dos segredos da JLR foi o amplo uso da liga de alumínio Anticorodal -300 (Ac-300 T61), fornecida pela Novelis, em componentes de absorção de impacto do novo Range Rover Vogue. O resultado foi uma estrutura 39% mais leve que a carroceria de aço do atual modelo, representando uma redução de peso de mais de 180 kg somente em carroceria. Em tempo, a Ac-300 T61 é uma liga estrutural de alta resistência, aplicada de forma inédita na indústria automotiva, que confere ao veículo uma estrutura otimizada protegendo os ocupantes com uma célula de segurança incrivelmente forte e estável, fornecendo uma plataforma muito rígida e dinâmica.

2 A montadora informa que essa arquitetura com baixo peso sustentará a próxima geração de SUVs Range Rover, assim é possível presumir que em um futuro próximo, os demais modelos da marca terão também carroceria em alumíno. O próximo é o Ranger Rover Sport, que será apresentado no Salão de Genebra, em março de Afinal, o programa de para tornar os veículos mais leves com uso do alumínio recebeu investimentos de 1 bilhão de libras. Um fator chave na criação dessa carroceria tão eficiente em termos de peso é a maneira com que diferentes formas de componentes de alumínio são empregadas dentro de uma mesma estrutura: painéis estampados, mais peças fundidas e outras extrudadas são combinadas em uma estrutura rigorosamente otimizada onde a resistência é concentrada precisamente onde as cargas são maiores. As articulações são rebitadas e unidas com adesivos, utilizando técnicas originalmente desenvolvidas para o setor aeroespacial e adaptadas para uso automotivo pela JLR. Assim, métodos de construção tradicionais intensivos em termos de energia, como solda, não são mais necessários, e o novo Range Rover Vogue é produzido em uma instalação de carrocerias de última geração totalmente nova. Em outro pioneirismo automotivo, toda a parte lateral da carroceria do veículo é estampada a partir de um único painel de alumínio, reduzindo assim a quantidade de juntas, eliminando complexas montagens e melhorando a integridade estrutural. Os painéis exteriores são feitos a partir da liga de alumínio Anticorodal -600 PX (Ac-600 PX), também fornecida pela Novelis, que proporciona robustez e qualidade de acabamento, mas com muito mais conformabilidade. Segundo o vice-presidente da Novelis para o Mercado Automotivo Global, Roland Harings, a Ac-600 foi desenvolvida por cientistas da Novelis especialmente para o uso automotivo, é 20% mais resistente do que ligas típicas de alumínio para chapas automotivas, e ainda oferece melhor conformabilidade do que outras ligas de alta resistência, conjunto que permite trabalhar com espessuras até 15% menores, o que a torna ideal para aplicações como tetos, capôs, para-lamas e portas. Motorização Os clientes brasileiros têm a escolha de dois motores, um gasolina V8 5.0l Supercharged de 510 cv (2.360 kg 322g de CO 2/Km) e um turbo diesel 4.4l de 339 cv (2.330 kg 229g de CO2/Km), ambos chegam com transmissão automática de oito velocidades. Os preços ainda não foram definidos, mas espera-se que fiquem de 3% a 4% mais caros do que os atuais. Segundo a Land Rover, a estrutura mais leve também possibilita introduzir o sofisticado motor TDV6 de 3.0 litros na linha do modelo, porém sem previsão para vir ao mercado brasileiro. Com este propulsor, o Vogue atinge a economia total de peso de 420kg, e propicia uma redução na ordem de 22% no consumo de combustível e emissões de CO 2, atingindo números de 196g/km. E, em um futuro breve (2014), os planos da montadora são ainda mais agressivos, com a introdução de um modelo híbrido a diesel de última geração em termos de eficiência, com alvo de emissão de CO 2 de 169g/km. Nada mal para um veículo de quase 5 metros de comprimento, mais de 2 metros de largura e 1,83 m de altura, com mais de duas toneladas de peso. Reciclagem De acordo com a JLR, até 75% de todo alumínio utilizado na produção do Vogue é proveniente da reciclagem, o que proporciona economia significativa de energia e emissões de CO 2, uma vez que componentes feitos a partir de material reciclado utilizam apenas 5% da energia necessária para a produção com alumínio primário. A responsável por todo fornecimento de alumínio para a JLR é a Novelis, que também foi escolhida para recuperar toda a sucata de chapas resultante dos processos fabris e criar um sistema de reciclagem hermético. Segundo Harings, este sistema permitirá a montadora atender a crescente demanda dos clientes ao redor do mundo por veículos mais leves, econômicos e que emitam menos gases poluentes. Esta parceria reflete os caminhos de crescimento de ambas as empresas alinhadas em alcançar metas de sustentabilidade por meio da colaboração em um comprovado sistema de reciclagem de alumínio em circuito fechado", diz o executivo da Novelis.

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4 + Entrevista: Redução de massa e integração tecnológica é a receita para melhor eficiência energética + Pesqusia: O custo da eficiência energética + Transportes: Protótipo de carroceria para carga seca + Materiais: Avanços na tecnologia de solda + Lançamentos: Montadoras mostram avanço no uso do alumínio + Alumínio: Range Rover Vogue: primeiro SUV 100% de alumínio Redução de massa e integração tecnológica é a receita para melhor eficiência energética Na visão do presidente da AEA, Antonio Megale, a utilização do alumínio está alinhada ao novo regime automotivo Alexandre Akashi O programa Inovar-Auto trará benefícios à industria automotiva brasileira, na visão do presidente da AEA (Associação Brasileira de Engenharia Automotiva), Antonio Megale. As empresas vão colocar na balança o custo do desenvolvimento da tecnologia aqui, no Brasil, e lá fora, e decidir onde é o melhor local, diz Megale. O que o governo criou foi um incentivo para que seja feito aqui, pois se o custo for igual, se fizer aqui terá vantagens, disse. Megale é pessoa ligada à indústria, e atua como executivo de montadora. Do dia do anúncio do novo regime automotivo (3 de Foto: outubro) até hoje, participou de diversas reuniões para entender o Decreto 7819 de 3 de outubro de É uma literatura para diversos finais de semana, comenta. À frente da AEA desde setembro de 2011, Megale acaba de ser reeleito para o biênio O executivo acredita que o uso do alumínio tende a aumentar com o novo regime, uma vez que as montadoras devem reduzir peso dos veículos para poder incluir novos equipamentos e, assim, conseguir atingir os níveis de eficiência energética estipulados pelo governo. Aluauto - Qual a importância do alumínio diante ao novo programa Inovar-Auto? Antonio Megale Com o novo programa, a eficiência energética é uma questão central, mandatória. Todos terão de atingir 12% de eficiência, e foi dada a oportunidade de benéfico para as empresas caso superem a meta. Se atingirem 15,4% de melhoria até 2016 tem benefício de 1 ponto percentual (pp) no IPI, ou 2 pp de incentivo caso atinjam melhoria de 18,8%. Naturalmente isso vai trazer um desenvolvimento tecnológico importante, as empresas vão buscar a melhoria energética dos seus produtos e uma das questões que interfere é o peso, e a utilização do alumínio está alinhado a isso, com a redução do peso.

5 Aluauto - Que benefícios a redução de peso trará às montadoras dentro do Inovar-Auto? Antonio Megale É importante lembrar que no Inovar-Auto foi criada uma curva que faz a relação entre consumo de energia e peso, e isso significa que todos terão de reduzir peso e melhorar os veículos. Nessa curva, à medida que os veículos têm menor peso, o objetivo de eficiência energética é maior. Isso significa que as empresas terão de fazer suas equações para saber quanto eles conseguem melhorar com essa redução de peso, e qual é o benefício. Vai ser um trabalho grande e vai variar de empresa a empresa. Aluauto - Como assim? Antonio Megale Reduzir peso acarretará em um objetivo mais severo. Foi estabelecida uma curva que melhor representa a situação de mercado atual. A média dos veículos comercializados é de 2,07 MJ/km de eficiência energética para uma massa média de kg [N.E. 2,07 MJ/km representa consumo médio de aproximadamente 14 km/l com gasolina ou 9,7 km/l com álcool]. Um veículo mais leve do que isso tem hoje uma posição de eficiência energética melhor nesta curva, só que isso não é absolutamente linear, quer dizer que a redução de massa e o aumento de eficiência não são proporcionais. Assim, cada empresa vai ter de fazer as suas contas para saber o quanto pode aliviar de peso e qual seria a necessidade de eficiência energética. Aluauto - Nesse caso o que vale é a integração de soluções e tecnologias? Antonio Megale Exatamente. Nós entendemos que há uma tendência do aumento da utilização do alumínio nos veículos pelo benefício da redução de massa, mas até que ponto isso vai ser feito é uma questão individual de cada empresa. Importante é saber que toda vez que você alivia o peso com a utilização de materiais mais leves, poderá compensar isso adotando novos equipamentos de conforto e também para melhorar consumo, o que poderá dar à montadora uma vantagem competitiva, em produtos do mesmo segmento. Entendemos que há uma tendência do aumento da utilização do alumínio nos veículos pelo benefício da redução de massa Aluauto Esse é um dos objetivos do novo regime, produzir carros com maior conteúdo tecnológico... Antonio Megale Sim. A montadora pode aliviar peso do veículo para assim acrescentar novos equipamentos e voltar ao mesmo nível de massa de hoje. Com isso ganha uma vantagem competitiva de mercado. Aluauto - Dentro dessa curva existe um peso mínimo ideal? Antonio Megale Depende da linha de produtos de cada empresa. Quem trabalha com carros menores, a média de massa é menor, enquanto quem trabalha com carros maiores, a média de massa é maior. Não existe ponto ótimo, existe uma tendência de diminuição de massa, assim como entendemos que existe uma tendência de diminuição de motores. Aluauto - Existe algum impedimento técnico para as montadoras adotarem o alumínio? Antonio Megale Acredito que não. Naturalmente existe a otimização das aplicações. Existem componentes nos quais hoje, mandatoriamente, a utilização do alumínio é superior à utilização de outro material metálico. Um dos exemplos mais tradicionais é a confecção de motores. Bloco e cabeçote de alumínio são tendências, justamente pelo alivio de massa. Então para cada componente vai ser feita a equação. Alguns trazem grandes benefícios, como é o caso do motor. Existem empresas que utilizam alumínio na confecção de carrocerias, que traz algumas vantagens sob o ponto de vista de durabilidade e acabamento. Mas isso é uma questão de equação financeira, saber se está agregando valor ao veículo e se isso é de fato percebido pelo cliente. Aluauto A GM desenvolveu um novo processo de solda a ponto para alumínio. O senhor tem conhecimento dessa técnica? Antonio Megale Não em detalhes. Vimos à divulgação e precisamos entender um pouco mais. O

6 alumínio tem uma limitação no processo de solda para uso em carroceria. Se esse problema foi solucionado - e temos certeza de que há muita gente trabalhando nisso -, isso pode aumentar a utilização do alumínio para componentes de carroceria. E entendemos que isso é uma questão de evolução tecnológica, pois se consegue um nível de acabamento superficial melhor com as vantagens que o alumínio traz, principalmente em durabilidade. Aluauto - O novo regime fala em desenvolvimento tecnológico dos fornecedores. Como isso funcionaria para a indústria do alumínio? Antonio Megale O Inovar-Auto permite que as empresas façam desenvolvimento tecnológico dentro dos seus fornecedores e naturalmente o uso de materiais alternativos faz parte isso. Assim, é possível otimizar um equipamento com o uso de alumínio e, esse desenvolvimento pode ser considerado, desde que encomendado pela montadora. I

7 + Entrevista: Redução de massa e integração tecnológica é a receita para melhor eficiência energética + Pesqusia: O custo da eficiência energética + Transportes: Protótipo de carroceria para carga seca + Materiais: Avanços na tecnologia de solda + Lançamentos: Montadoras mostram avanço no uso do alumínio + Alumínio: Range Rover Vogue: primeiro SUV 100% de alumínio Montadoras mostram avanço no uso do alumínio Nos compactos, maior frequência é no bloco do motor, mas nos veículos premium, o metal já faz parte de chassis e carroceria Alexandre Akashi A grande surpresa do 27º Salão Internacional do Automóvel de São Paulo, realizado em outubro/novembro, foi constatar que diversos modelos compactos comercializados no Brasil já dispõem de bloco do motor em alumínio, como o JAC J2 (lançado oficialmente em 27 de novembro, por R$ , o Hyundai HB20 e o Kia Picanto (ambos com moderno motor 1.0 l de três cilindros), que apesar de serem importados (o Hyundai é montado no Brasil, em Piracicaba, mas o motor, por enquanto, vem da Coréia do Sul), concorrem na categoria mais disputada do mercado brasileiro. Essa é uma notícia animadora pois os modelos acima citados são apenas uma parte dos veículos já comercializados no Brasil com motor todo em alumínio. Além dos JAC, Hyundai e Kia, o Nissan March, na versão 1.6 l, também tem o metal em 100% do motor, assim como os Peugeot 207, os Citroën C3, e os Honda City, Fit e Civic. Foi uma mostra para as montadoras apresentarem os próximos lançamentos, como o Peugeot 208, que deve vir com motor três cilindros 1.0 l, de 80 cv de potência, tal como existe na Europa. De concepção moderna, é todo em alumínio, assim como os demais propulsores que equipam os veículos da marca. Do maior para o menor As grandes sensações em alumínio do Salão do Automóvel 2012 foram sem dúvidas a Mercedes-Benz SL, o BMW Série 6, o Jaguar XKRS, o Audi R8 GT Sypder e o Ranger Rover Vogue, todos com chassis e carroceria em alumínio. São veículos premium, com tecnologia de ponta, motores superesportivos e eficientes, e de preços exorbitantes.

8 Nos veículos mais sofisticados, o alumínio está presente em componentes estruturais, como chassis e carroceria A nova SL é o primeiro automóvel produzido em série pela Mercedes-Benz com a carroceria inteira em alumínio. No Salão, apresentou dois modelos: SL 350, com motor V6 de 306 cv, e a SL 63 AMG, com motor V8 biturbo de 564 cv. A substituição de materiais ferrosos pelo alumínio proporcionou, segundo a montadora, redução de peso de aproximadamente 110 kg na carroceria, em relação à versão anterior. No total, a SL 350 é 140 kg mais leve que a antiga, e a SL 63 AMG, 125 kg mais magra. A estrutura de alumínio é também superior em termos de rigidez, segurança e conforto, de acordo com a Mercedes-Benz. A montadora informa que diversos processos são usados, dependendo do componente: as peças são feitas usando métodos como chill casting (fundição com resfriamento rápido) ou vacuum die-casting (fundição em moldes preenchidos a vácuo), usinadas a partir de alumínio extrudado ou moldadas em chapas de alumínio de diferentes espessuras. O resultado é alta rigidez, altos níveis de segurança e melhores características de vibração. Além disso, a SL conta também com mangas de eixos dianteiras e conexões das molas em alumínio para reduzir as massas não suspensas. Quem também faz amplo uso do alumínio é a BMW, que apresentou a Série 6 Gran Coupe, nas versões conversível e coupe. Primeiro coupe de quatro portas da história da marca, a Série 6 Gran Coupe conta com chassi, portas e capô feitos em alumínio. Será disponibilizado em duas versões, a 640i, com motor de seis cilindros, de 320 cv de potência, e a 650i, com um V8, de 450 cv. A BMW também trouxe para o Salão a M6, versão apimentada da Série 6, com motor V8 de 560 cv, que além do chassi, portas e capô, conta com suspensão feita em alumínio forjado. Jaguar e Land Rover As duas marcas mostraram o real potencial do alumínio na indústria automotiva, com a apresentação de

9 dois veículos que são o sonho de consumo da maioria dos motoristas do mundo, ambos com tecnologia de liga leve Anticorodal -300 (Ac-300), desenvolvida para proporcionar maior rigidez estrutural e, simultaneamente, reduzir o peso. A Jaguar mostrou a família F-Type, que chega em três versões distintas: F-Type, F-Type S e F-Type V8 S, que se diferenciam pela potência dos motores Supercharged a gasolina. Em comum, carroceria, suspensão e motor em alumínio. Já a Land Rover trouxe o Range Rover Vogue, primeiro SUV do mundo feito com carroceria 100% em alumínio. Resultado: estrutura 39% mais leve que a carroceria de aço, uma redução de peso de mais de 180 kg somente em carroceria. E, combinado com portas, suspensões dianteiras e traseiras, subchassi e motores 100% em alumínio, a economia de peso total foi de 420 kg, em relação ao modelo anterior. (Mais detalhes clique aqui) Audi Na lista dos superesportivos, esta é uma marca que não pode faltar quando o assunto é tecnologia em alumínio. A alemã apresentou no Salão o R8 GT Spyder, que ficou 100 kg mais leve do que a versão convencional que já era 100% em alumínio e pesa somente kg. Inspirado nas pistas de corrida, o R8 GT Spyder conta com motor 5.2 FSI, 10 cilindros em V que desenvolve 560 cv a rpm, acelera de 0 a 100 km/h em 3,8 segundos e atinge a velocidade máxima de 317 km/h. Inspirado nas pistas de corrida, o R8 GT Spyder conta com motor 5.2 FSI, 10 cilindros em V que desenvolve 560 cv a rpm, acelera de 0 a 100 km/h em 3,8 segundos e atinge a velocidade máxima de 317 km/h. Como não podia deixa de ser, o Gran Turismo usa o método de construção Audi Space Frame (ASF), com alumínio, tecnologia similar a utilizada em outros modelos da marca como Audi TT e Audi A8. Porsche Outro modelo que faz amplo uso do alumínio é o novo Porsche 911 Carrera 4S, apresentado em primeira mão para a América Latina no Salão de São Paulo, que conta com chassis em alumínio e aço, para-lamas, capô, portas e tampa do porta-malas em alumínio, assim como pinças dos freios e o bloco motor. Com motor boxer de 3,8 l com 400 cv, acelera de 0 a 100 km/h em 4,5 segundos e atinge velocidade máxima 299 km/h, com consumo médio de 10,1 km/l (CO2 234 g/km). Grandes e médios Com os exemplos acima, o Salão mostrou que o alumínio é uma solução e pode ser utilizado em larga escala em um automóvel. Assim, não é surpresa encontrar o metal em veículos de custo mais acessível. O Honda Accord 2013, que estreia no Brasil em abril, conta com subchassi em aço e alumínio, unidos por uma nova técnica desenvolvida pela montadora japonesa (para mais detalhes clique aqui). Já o Ford Fusion 2013 chega com suspensão dianteira com braços de alumínio de alta rigidez, além do motor Ecoboost 2.0 turbo com injeção direta 100% em alumínio, tal como o Hyundai Sonata, com bloco do motor, barra estabilizadora e componentes da suspensão no metal. Os Peugeot 508, 408 THP, também já contam com peças de carroceria em alumínio (capô), além de bloco do motor. O novo Mercedes-Benz Classe B tem motor, cubos de rodas e apoio de molas em alumínio. Outros modelos que exploram as potencialidades do alumínio são os Mitsubishi Lancer EVO (teto, capô, para-lamas, bloco do motor e suspensão feitos no metal) e Outlander (teto, bloco do motor). Compactos e populares A festa do alumínio prossegue nos modelos compactos, como mostrado no início desta matéria, de forma mais presente nos de maior valor agregado, principalmente nos blocos de motor. Assim, além dos já citados Hyundai HB20, JAC J2 e Kia Picanto, contam com motor 100% em alumínio Ford EcoSport e New Fiesta, e Suzuki Jimny (que começa a ser fabricado no Brasil).

10 Nos veículos compactos, o alumínio já substitui o ferro fundido no bloco e cabeçote do motor Ainda não são os chamados populares (modelos com preço abaixo de R$ , como os veículos de entrada Chevrolet Celta e Classic, Volkswagen Gol, Ford Ka e Fiesta, Fiat Mille, Palio, Uno e Siena, Renault Clio, entre outros), mas estão próximos, e isso indica que em um futuro não muito distante, carro que não tiver motor com bloco de alumínio será carta fora do baralho. I

11 + Entrevista: Redução de massa e integração tecnológica é a receita para melhor eficiência energética + Pesqusia: O custo da eficiência energética + Transportes: Protótipo de carroceria para carga seca + Materiais: Avanços na tecnologia de solda + Lançamentos: Montadoras mostram avanço no uso do alumínio + Alumínio: Range Rover Vogue: primeiro SUV 100% de alumínio Avanços na tecnologia de solda GM e Honda desenvolvem técnicas que prometem reduzir custos e consumo de energia na soldagem de alumínio Alexandre Akashi Um dos desafios das montadoras ao trabalhar com alumínio como matéria-prima, de acordo com o engenheiro, especialista do setor automotivo, Francisco Satkunas, conselheiro da SAE BRASIL, é conseguir soldar chapas e perfis de forma rápida, eficiente e com baixo custo operacional. Já existem tecnologias disponíveis, porém são muito caras, afirma. Assim, o especialista comenta que nos últimos meses foram anunciadas tecnologias inovadoras que prometem ampliar o uso do alumínio e metais leves na indústria automotiva, que precisa montar veículos mais leves para atingir assim as metas de redução de consumo e emissões de gases, e evitar pagar imposto adicional. Uma delas é uma nova tecnologia de soldagem de componentes de alumínio desenvolvida pela GM, nos Estados Unidos, afirma Satkunas. A Honda também mostrou ao mundo, recentemente, uma nova técnica para soldar alumínio e aço, que está sendo aplicada no subchassi do Accord 2013, que será vendido no Brasil a partir de julho. Alumínio + Alumínio O engenheiro explica que a maior dificuldade das montadoras tem sido a união das chapas de alumínio na montagem de carrocerias. As duas tecnologias mais utilizadas para a união de chapas são rebites especiais e adesivagem muito aplicadas na indústria aeronáutica porém são muito caras, em relação à solda do aço, diz Satkunas. Assim, este é o desafio: unir as chapas de forma ágil e de preferência, com o mesmo equipamento de solda existente atualmente nas linhas de montagem. Foi justamente algo muito próximo a isso que a GM acaba de anunciar, nos Estados Unidos. De acordo com a montadora, o departamento de Pesquisa e Desenvolvimento da General Motors encontrou uma tecnologia de soldagem de alumínio que deverá permitir ampliar o uso do metal leve em veículos futuros, com objetivo na melhora da economia de combustível e performance de condução. O novo processo de soldagem por ponto à resistência da GM utiliza um eletrodo de cúpula multi-anel patenteado, que faz o que os eletrodos lisos não conseguem fazer - soldagem de alumínio com alumínio (para mais detalhes clique aqui). Ao utilizar este processo a GM espera eliminar quase um quilo de rebites a partir de peças de alumínio da carroceria, tais como capô, tampa do porta-malas e portas.

12 A nova técnica de solda a ponto desenvolvida pela GM utiliza um eletrodo de cúpula multi-anel patenteado A GM informa que já usa este processo patenteado no capô do Cadillac CTS-V e nas tampas do portamalas das versões híbridas do Chevrolet Tahoe e GMC Yukon. A GM planeja usar essa tecnologia mais amplamente a partir de "A capacidade de soldar estruturas da carroceria e painéis de fechamento, ambos em alumínio, de uma forma tão robusta vai dar a GM uma vantagem única de fabricação", disse o diretor de tecnologia e vice -presidente global de P&D da GM, Jon Lauckner, em informativo à imprensa. "Esta nova tecnologia resolve um problema de longa data de solda a ponto do alumínio", disse Lauckner. "É um passo extraordinário que vai crescer em importância à medida que aumentar o uso do alumínio em nossos veículos ao longo dos próximos anos." A solda a ponto desenvolvida pela GM emprega dois eletrodos de pinças opostas para comprimir e fundir as peças de metal, utilizando corrente elétrica para gerar calor suficiente para formar a solda. A montadora informa que o processo é barato, rápido e confiável, e funciona em chapas de alumínio, perfis extrudados e alumínio fundido. O conselheiro da SAE BRASIL, Francisco Satkunas, explica que o processo desenvolvido pela GM remove o óxido de alumínio no ponto de solda, o que torna a técnica eficiente e robusta. A grande vantagem desse processo será conseguir fazer com que robôs dedicados a soldar aço sejam adaptados a essa nova tecnologia, evitando custos com novos equipamentos, diz. A aposta da GM nesta nova tecnologia é alta. Segundo o gerente do Grupo do Laboratório de Pesquisas de Sistemas de Manufatura, Blair Carlson, o plano da GM é fazer amplo uso da solta a ponto de peças estruturais de alumínio, e esta tecnologia vai permitir fazer isso a baixo custo. "Pretendemos também licenciar a tecnologia para outras montadoras, fabricantes de caminhões, trem e aplicações aeroespaciais", diz Carlson. Alumínio + Aço Quem também está na corrida do desenvolvimento de uma técnica adequada (resistente e barata) para a solda de alumínio é a Honda. E aparentemente eles encontraram uma solução, ao anunciar a versão norte-americana do Accord 2013, que chega ao Brasil em julho do ano que vem. O Accord 2013 conta com subchassi de alumínio e aço, unidos pelo processo de soldagem por fricção linear (Friction Stir Welding FSW). De acordo com a Honda, esta é a primeira vez que a tecnologia é aplicada em um subchassi de um veículo de produção em massa. O principal benefício buscado pela montadora é a redução de peso do componente, que segundo a Honda ficou 25% mais leve se comparado com um subchassi convencional, todo em aço. O processo desenvolvido pela Honda para unir metais diferentes gera uma nova e estável ligação metálica entre o aço e o alumínio, movendo uma ferramenta rotativa na parte superior do alumínio, que é sobreposto ao aço com alta pressão. A montadora informa que como resultado, a resistência da solda torna-se igual ou ainda superior as MIG convencionais, técnica mais usada para soldar materiais idênticos (aço-aço, alumínio-alumínio).

13 Na técnica desenvolvida pela Honda, o processo de soldagem consome aproximadamente 50% menos energia do que as soldas MIG convencionais O pulo do gato da técnica desenvolvida pela Honda é ter conseguido reduzir o consumo de energia durante o processo de soldagem em aproximadamente 50%, segundo a montadora, que informa ainda que a nova tecnologia permitiu uma mudança na estrutura do subchassi e do ponto de montagem da suspensão, o que aumentou a rigidez do ponto de montagem em 20%, contribuindo também para o desempenho dinâmico do veículo. Outro detalhe que faz diferença na técnica foi o estabelecimento de um novo método para aplicar a tecnologia na produção em massa de veículos. Convencionalmente, a FSW exige o uso de equipamentos de grandes dimensões, mas segundo a Honda, a empresa desenvolveu um sistema de soldagem por fricção contínua aplicado a um robô industrial altamente versátil. Este sistema também pode ser utilizado para soldar alumínio com alumínio e, portanto, pode ser utilizado para a produção de um subchassi todo de alumínio. I

14 + Entrevista: Redução de massa e integração tecnológica é a receita para melhor eficiência energética + Pesqusia: O custo da eficiência energética + Transportes: Protótipo de carroceria para carga seca + Materiais: Avanços na tecnologia de solda + Lançamentos: Montadoras mostram avanço no uso do alumínio + Alumínio: Range Rover Vogue: primeiro SUV 100% de alumínio O custo da eficiência energética Estudo revela que o uso de materiais de alta resistência e baixo peso, como o alumínio, é a única forma segura e economicamente eficaz para se atingir metas elevadas de economia de combustível Alexandre Akashi Em época de decidir qual tecnologia adotar para atender as novas exigências de consumo nos veículos automotores, as montadoras acabam de ganhar um novo estudo sobre os benefícios da redução de peso com uso mais amplo do alumínio. De acordo com relatório, preparado pela consultoria Scenaria, sob encomenda da The Aluminum Association, usar materiais de alta resistência e baixo peso - como o alumínio - é a única forma segura e economicamente eficaz para se atingir metas elevadas de economia de combustível. O interessante neste estudo é que compara-se a redução de peso com outras soluções para aumento de eficiência energética, e conclui-se que o alumínio oferece às montadoras flexibilidade na introdução de outras tecnologias mais caras, como desativação de cilindros, downsizing de motores, entre outras, para atingir a melhoria na economia de combustível. Desafio Encomendado para o mercado norte-americano, que em 2025 tem o desafio de produzir veículos com consumo médio de 54,5 MPG, aproximadamente 23 km/l, o estudo revela que não há tecnologia com custo eficiente que possibilite atingir a meta de 23 km/l sem uma redução de peso significativa. Aqui no Brasil, o programa Inovar-Auto determinou que as montadoras devem adotar medidas para tornar os veículos mais eficientes energeticamente, consumir menos, sob o risco de ter a carga tributária do IPI (Imposto sobre Produtos Industrializados) elevada em 30 pontos percentuais (pp). E mais do que isso, determina um desconto de até 2 pp no imposto para quem produzir veículos ainda mais econômicos. Fato é que para se atingir as metas de eficiência energética, as montadoras terão de adotar novas tecnologias que possibilitem melhorar o consumo, como motores e transmissões aperfeiçoados, veículos híbridos ou elétricos, redução de peso, entre outros. Estudo Assim, o relatório analisa o quanto a redução de peso com alumínio é eficiente para a economia de combustível, em relação a outras soluções (desde o uso de lubrificantes de baixo atrito aos sistemas híbridos com a combinação de motores a combustão interna e elétricos, sem esquecer do downsizing de motores com inclusão de turbocompressores, tecnologia de transmissão (dupla embreagem e

15 CVT), melhorias de aerodinâmica e pneus de baixa resistência de rolagem), de forma isolada e combinada, para atingir os objetivos regulamentados (no caso dos EUA, de 54,5 MPG). O estudo analisa três níveis de redução de peso nos automóveis: 1,5% (50 lb cerca de 23 kg), que representa a conversão de alguns componentes de carroceria em alumínio; 7,5% (250 lb 113,5 kg), que representa a conversão de todos os componentes de carroceria em alumínio; e 20% (700 lb 317,5 kg), que representa a conversão de toda estrutura metálica (chassi e carroceria) em alumínio. As tecnologias automotivas foram comparadas pelos benefícios que proporcionam em relação à economia de combustível e ao custo ao consumidor. Para tanto, foi escolhido um veículo base, um automóvel tipo sedan de porte médio (para os padrões norte-americanos, porém grande no Brasil, tal como um Ford Fusion), com peso de lbs (aproximadamente kg), com 330 lbs de alumínio (cerca de 150 kg), com motor de seis cilindros 3 l, com quatro válvulas por cilindro, duplo comando de válvulas e injeção SFI, com transmissão automática de seis velocidades, com consumo médio combinado de 33,1 MPG (14 km/l), sendo 27,5 MPG no ciclo urbano (11,7 km/l) e 44,3 MPG no rodoviário (18,83 km/l). Outras variáveis consideradas no estudo foram o custo do combustível, em três cenários de preço: US$ 3/galão, US$ 4/galão e US$ 6/galão, assim como custo de matérias-primas substitutas em quatro variáveis, de US$ 0,5/lb, US$ 1/lb, US$ 1,5/lb e US$ 2/lb. As conclusões são que não existe estratégia tecnológica veicular que consiga atingir a meta de 54,5 MPG de forma rentável sem que seja feita uma redução de peso significante nos automóveis (20% ou mais) e, além disso, a redução de peso com alumínio é um complemento seguro e rentável para maximizar os benefícios de todas as outras tecnologias abordadas no estudo, que permitem melhorar o consumo de combustível. Outro resultado medido pelo estudo mostra que reduzir o peso do veículo em 1,5% é uma alternativa muito válida para se atingir metas de consumo de até 40 MPG, em complemento a outras tecnologias; já a redução de peso de 7,5%, é essencial para se atingir metas de consumo de 41 a 43 MPG; e finalmente, a redução de peso de 20% é fundamental para se atingir metas de consumo de 44 a 58 MPG. Assim, de acordo com o estudo, qualquer tecnologia que seja escolhida para se chegar à meta de consumo de 54,5 MPG, as montadoras terão de passar, obrigatoriamente, pela redução de peso dos veículos, sendo que o alumínio tem como benefício não precisar diminuir o tamanho do veículo. Já em relação à flexibilidade de introdução de tecnologias alternativas para economia de combustível, o estudo mostra que a redução de peso com alumínio possibilita às montadoras um gerenciamento mais eficiente dos recursos financeiros sobre quais tecnologias serão adotadas em conjunto. Cita, por exemplo, que quando o alumínio é aplicado em 1,5% do peso total, o ano de introdução da tecnologia de lubrificantes de baixo atrito (LUB) é 2012, enquanto que a redução de peso em 7,5%, adia a data de introdução da tecnologia LUB para 2014, e para 2016 quando é feita redução de peso com alumínio de 20%. Para consultar o estudo completo clique aqui

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17 + Entrevista: Redução de massa e integração tecnológica é a receita para melhor eficiência energética + Pesqusia: O custo da eficiência energética + Transportes: Protótipo de carroceria para carga seca + Materiais: Avanços na tecnologia de solda + Lançamentos: Montadoras mostram avanço no uso do alumínio + Alumínio: Range Rover Vogue: primeiro SUV 100% de alumínio Protótipo de carroceria para carga seca A ideia é desenvolver competências e projetar, com alumínio, implementos para transporte rodoviário de cargas Alexandre Akashi O uso do alumínio no transporte de mercadorias é mais vantajoso para o operador logístico, simplesmente pelo fato de o material ser mais leve que o ferro, aço e madeira, e ao invés de ele carregar peso morto, pode transportar mais carga sem exceder os limites estipulados pela Lei da Balança. Além disso, apresenta vantagens também para o fabricante do implemento, uma vez que o alumínio permite otimizar os perfis da carroceria de acordo com a necessidade estrutural do projeto, uma flexibilidade impossível de se obter com a madeira e de custo extremamente elevado para ser feito com aço. Outro benefício é com relação ao processo de montagem da carroceria, que de acordo com fabricantes de carga seca, em alumínio é de 5 a 10 vezes mais rápido de montar do que as em aço e/ou madeira. Como o processo é mais fácil, a produtividade aumenta, afirma o PhD Marcelo Gonçalves, da Alpina Consultoria e coordenador do Grupo de Trabalho Carga Seca da ABAL. Para demonstrar todas essas vantagens, já está em fase de elaboração o desenvolvimento de um projeto detalhado de carroceria aberta 100% em alumínio. O Projeto ABAL Carga Seca é inovador em diversos sentidos: primeiro pelo ineditismo, no Brasil não há ainda um implementador que faça a carroceria toda em alumínio e, além disso, inova na forma como o estudo está sendo elaborado, por meio de um consórcio de empresas privadas, afirma Gonçalves. O consórcio é formado por Alcoa, Alpex, Belmetal, VM-CBA, Grupo Isa, Hydro, Metalis, Perfil, Perfileve e Prolind, e segundo Gonçalves, o propósito é mostrar ao mercado que as empresas detêm tecnologia de ponta para oferecer todo tipo de suporte técnico necessário para a aplicação de alumínio em implementos rodoviários. Estamos na fase de elaboração do projeto estrutural do implemento, em que estão sendo definidas as bases para os cálculos que atendam os objetivos de otimização estrutural e peso, afirma Gonçalves ao explicar que o projeto emprega tecnologia de ponta no desenvolvimento de produtos, com uso de softwares de engenharia que

18 realizam cálculos por elementos finitos, e permitem assim fazer diversas simulações por computador para montar e otimizar uma carroceria aberta para caminhão tipo Truck de 3 eixos, com cerca de 9 m de comprimento e capacidade (PBT) de 23 toneladas. O primeiro passo é a apresentação de um modelo computacional, com desenhos de conjuntos e subconjuntos em 2D, e listas de componentes e materiais, afirma o consultor, ao comentar ainda que os passos seguintes são a elaboração de projeto executivo com desenhos de fabricação e montagem, e o desenvolvimento de competências para se projetar, com alumínio, implementos para transporte rodoviário de cargas. A ideia é oferecer aos fabricantes de implementos uma assessoria completa em desenvolvimento do produto em alumínio, e mostrar ao transportador as vantagens do uso do metal mais leve, que no final das contas se resume em rentabilidade para o negócio, afirma Gonçalves. Apesar de ter custo de aquisição maior, o caminhão com carroceria de alumínio tem custo operacional menor, carrega mais carga por viagem, o que representa maior eficiência produtiva, diz Gonçalves. Aprovação O diretor da Cremasco Implementos Rodoviários, Celestino Cremasco Filho, conhece as vantagens do uso do alumínio em carrocerias para cargas secas, tanto que já aplica o metal em alguns produtos, porém ainda parcialmente. A fabricação da carroceria em alumínio é mais barata, pois consome menos energia elétrica e o processo de montagem é bem mais rápido, afirma. Cremasco explica que para fazer uma carroceria em madeira, precisa de muito espaço, para armazenar a matéria-prima e as sobras, oito diferentes máquinas pesadas e ferramentas, e 8 a 10 funcionários. A madeira é complicada, pois cada viga tem um peso, mesmo sendo do mesmo tamanho, comenta. Além disso, para montar a carroceria, são 18 etapas de produção, mais lixamento e pintura. No espaço de tempo que faço uma de madeira, poderia fazer 10 de alumínio, diz. Em relação ao aço, a diferença é menor, porém o consumo de energia ainda é grande segundo Cremasco. Com o aço, temos solda, corte, limpeza, aplicação de fundo, e pintura, já é mais rápido mas mesmo assim em relação ao alumínio é bem mais complicado, diz. Em uma conta simples, Cremasco avalia que mesmo o perfil do alumínio ao custo de R$ 12,00 o quilo, ante R$ 2,80 o quilo do aço, o implemento de alumínio é mais vantajoso. Com o alumínio, gastaria R$ 6 mil de perfil (500 kg), ante R$ 4,2 mil em chapas de aço (1.500 kg), mas só a economia em custo de mão de obra e energia que o alumínio proporciona, compensa essa diferença., diz. Sem dizer que as sobras de alumínio têm valor, inclusive para o transportador, comenta.

19 Para Cremasco, o que falta é amadurecimento do mercado. O transportador ainda vai acordar para o fato de que carregar peso morto é desvantagem, e ai vai pedir mais carroceria de alumínio, tal como na Alemanha, diz. I

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