O Alumínio nos Transportes

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1 O Alumínio nos Transportes R. Humberto I, nº 220-4º andar CEP: São Paulo SP Brasil Tel.: +55 (11) Fax: +55 (11) Técnica Comunicação

2 Alumínio: parte da solução para a sustentabilidade do planeta. O Alumínio nos O Alumínio nos Transportes Transportes A cadeia produtiva do alumínio no Brasil inclui o conceito de sustentabilidade em todas as etapas: da mineração às soluções tecnológicas que os produtos feitos a partir do metal oferecem para a sociedade; desde as boas práticas ambientais, passando pelo estabelecimento de uma matriz energética, de base essencialmente hídrica, limpa e renovável e adequada às necessidades do setor, até os benefícios provenientes da reciclagem infinita do alumínio. A indústria do alumínio apoia as metas de redução de emissões de gases poluentes e de consumo de combustível da indústria automobilística e de transportes, e está preparada para somar esforços para uma produção veicular sustentável e em larga escala. Os dados apresentados nas próximas páginas não deixam dúvidas de que o alumínio é a alternativa eficaz e viável à produção de veículos em convergência aos desafios dos tempos atuais. Vantagens Por que usar alumínio na fabricação de veículos Benefícios ambientais O impacto do uso do alumínio na redução das emissões veiculares Diferenciais por componente Ganhos do uso do alumínio em trens, embarcações, aviões, implementos rodoviários e ônibus Custo-benefício Comparativos de custos da substituição de aço por alumínio Evolução e tendência Qual o volume e os componentes de alumínio dos carros de hoje e dos de amanhã Alumínio Infinitamente Reciclável

3 VANTAGENS DO ALUMÍNIO VANTAGENS DO ALUMÍNIO VANTAGENS DO ALUMÍNIO Por que usar Por que usar alumínio alumínio Leveza O alumínio é um dos metais mais leves encontrados na natureza. Seu peso específico é de 2,7 g/cm 3, ou seja, cerca de um terço do peso do aço. Para o setor automotivo e de transportes, isso significa redução expressiva do consumo de combustível e de emissões de gases poluentes, menor desgaste de pneus e de componentes, maior capacidade de carga e eficiência operacional dos veículos. O uso do metal em substituição ao aço e ao ferro fundido permite reduzir em mais de 400 kg o peso de um automóvel de tamanho médio (que pesa em torno de kg); em mais de 50% a massa de motores, para-choques e sistemas de transmissão e de direção, e em até 50% o peso de chassis, de partes de suspensão e de rodas. Um ônibus ou um caminhão de porte médio chega a pesar 700 kg a menos se tiver uma carroceria de alumínio, em vez de uma similar de aço; um caminhão-tanque com 40 a 45 mil litros de capacidade pode, se o reservatório for de alumínio, carregar de 3,5 a 5 mil litros a mais com 2,5 a 3 toneladas a menos; e um rodotrem canavieiro pode ser até 25% mais leve se tiver perfis extrudados de alumínio nas carrocerias. Economia e Proteção Ambiental Mais leves, os veículos que fazem uso intensivo de peças, estruturas e componentes fabricados com alumínio são, definitivamente, econômicos e, portanto, menos poluentes, pois emitem baixas quantidades de CO 2. Cada 10% de redução de massa equivale a um aumento da eficiência energética (ou redução do consumo de combustível) na mesma proporção. Resultado: a aplicação de alumínio em veículos de passeio e caminhões leves fabricados em 2006 poupou o consumo de 55 bilhões de litros de petróleo, segundo o International Aluminium Institute (IAI). A preservação de recursos naturais é otimizada pela característica única do alumínio de ser 100% reciclável, infinitamente, sem perda de suas propriedades físico-químicas. Hoje, 50% do alumínio usado na fabricação de veículos é oriundo da reciclagem, processo que consome apenas 5% da energia necessária para produção do alumínio primário. Segurança O alumínio absorve duas vezes mais a energia de impacto em uma colisão e oferece o dobro da resistência quando comparado ao aço. Isso está relacionado ao módulo de elasticidade do metal, que pode chegar a até 75 GPa, atribuindo às estruturas e componentes de alumínio, como para-choques e crash boxes, uma elevada capacidade de amortecer golpes. É possível prever o comportamento das peças de alumínio no momento de uma batida e, devido à alta relação resistência-peso do metal, projetar estruturas maiores (como zonas de esmagamento) com melhor desempenho em termos de absorção de impacto e segurança veicular. No transporte de substâncias inflamáveis ou explosivas, um diferencial: o alumínio não produz faísca, o que elimina o risco de incêndios e explosões em casos de acidentes. Assim, o metal é o mais seguro em caminhões-tanque. Resistência A excelente relação resistência-peso do alumínio garante o sucesso de sua utilização em estruturas de veículos diversos: da carroceria de automóveis, trens de pouso de aeronaves a vagões de trens de alta velocidade. Por meio da adição de elementos de liga, de trabalho a frio e/ou de tratamentos térmicos, é possível ampliar a resistência à tração do alumínio de 90 MPa para mais de 700 MPa, conferindo-lhe um excelente comportamento mecânico. O metal também possui boa resistência mecânica tanto em temperaturas elevadas como as que são submetidos os componentes dos motores a diesel de caminhões e ônibus quanto em temperaturas abaixo de zero como as que suportam os cascos e estruturas de navios que navegam em águas geladas. A alta resistência à endentação e a boa rigidez local, torsional e flexional do alumínio, além de adequada formabilidade, fazem dele matéria-prima chave para fabricação de chassi para semireboques e painéis de fechamento, como portas, capô, para-lamas, teto e tampa do bagageiro de automóveis, e portas, laterais, tampas traseiras e bagageiro de ônibus. Nas linhas de montagem, as características do metal se revertem em competitividade

4 VANTAGENS DO ALUMÍNIO VANTAGENS DO ALUMÍNIO VANTAGENS DO ALUMÍNIO Por que usar Por que usar alumínio alumínio Durabilidade Peças e componentes feitos em alumínio têm excepcional resistência à corrosão inclusive em regiões litorâneas, o que garante maior tempo de uso, facilita a conservação dos veículos com menos manutenção e elimina custos de proteção superficial. Essa propriedade intrínseca do metal o torna ideal para aplicações em barcos, navios, balsas, iates e outros tipos de embarcações. Por ser imune à oxidação, o alumínio aplicado em transportes facilita os trabalhos de limpeza e higienização, sendo muito utilizado na fabricação de ambulâncias e carretas frigoríficas. A durabilidade do material também é favorecida pelo seu alto limite de resistência à fadiga, que resiste a 50 milhões de inversões de tensão e pode variar de 25% a 50% da tensão de ruptura, conforme a liga. Propriedade cada vez mais aproveitada por fabricantes de sistemas de powertrain. Dirigibilidade e conforto Automóveis, ônibus e caminhões com uso intensivo de alumínio aderem perfeitamente ao solo, com acelerações mais rápidas e frenagens mais curtas, garantindo excelente performance e estabilidade. A aplicação do metal possibilita que o conjunto de elementos entre as rodas e a carroceria sejam menos volumosos e mais leves, eliminando ruídos de vibração e minimizando o barulho das rodas e da estrada ao compartimento de passageiros. Itens como airbags e equipamentos de ar condicionado fabricados com o material leve agregam segurança e conforto aos veículos sem o prejuízo de aumento expressivo de peso. Adicionalmente, o emprego do alumínio nos sistemas de freio, de direção e de suspensão favorece o manuseio e o comportamento dinâmico da estrutura. O resultado é uma excelente dirigibilidade, com muito conforto. Versatilidade A alta maleabilidade e dutilidade do alumínio permitem à indústria utilizá-lo em diversos processos de transformação (laminação, extrusão, fundição, forjamento, trefilação, estampagem, hidroformagem) e de acabamento (anodização, pintura, acabamentos mecânicos e químicos). Versatilidade que propicia o desenvolvimento de peças com formas inovadoras, designs modernos e excepcional qualidade de acabamento superficial, conforme exigido na fabricação de carrocerias e painéis de fechamento. Devido à boa combinação de propriedades físicas e mecânicas e ao uso de tecnologias específicas como extrusão e injeção o alumínio melhora o desempenho de diversos componentes automotivos e permite a obtenção de peças com geometrias complexas, estreitas tolerâncias dimensionais e funções integradas, como as observadas em braços de suspensão, longarinas, caixas de transmissão e blocos de motor. Temperatura controlada Por ser um excelente condutor de calor, o alumínio é indispensável em defletores de calor e em sistemas de refrigeração como componentes de radiadores, evaporadores, compressores e condensadores de ar condicionado. As chapas defletoras de alumínio isolam os sistemas que atingem alto grau de aquecimento, impedindo a transferência de temperatura para o interior do veículo. O coeficiente de leveza associado à alta dissipação de calor do metal permite ainda diminuir os tubos e a espessura das paredes de trocadores, com aumento da troca e da eficiência térmica dos equipamentos

5 BENEFÍCIOS AMBIENTAIS BENEFÍCIOS AMBIENTAIS BENEFÍCIOS AMBIENTAIS Alumínio reduz Alumínio reduz emissões emissões Produzir meios de transporte econômicos e com baixas taxas de emissões de CO 2 é palavra de ordem hoje em todas as montadoras do globo, pressionadas pela dependência do petróleo, ameaça das mudanças climáticas e pelos novos hábitos dos consumidores. Como veículos mais leves consomem menos combustível e são menos poluentes, substituir materiais pesados pelo alumínio, um terço mais leve que o aço, nas linhas de montagem, é alternativa eficaz e viável para responder a essa meta. Só o alumínio é leve e resistente ao mesmo tempo e já oferece equipamentos e tecnologias para todas as aplicações automotivas e de transportes. Os números comprovam. Estudo realizado pelo International Aluminium Institute (IAI), com a colaboração da European Aluminium Association (EAA) e da Aluminum Association (AA), confrontou casos reais de componentes de mesma performance, fabricados com matérias-primas distintas, e produzidos em série para aplicação em carros com peso e consumo Componente similares. A cada quilo de alumínio usado em substituição ao aço, ao ferro fundido ou ao aço de alta resistência, cerca de 15 kg a 20 kg de emissões de gases de efeito estufa são poupados por componente, a depender do caso. Veja tabela. Desempenho energético equivalente ou até maior é também constatado no setor de transportes. Pesquisa realizada pelo Institute for Energy and Environmental Research (IFEU), na Alemanha, mostrou que ao reduzir o peso dos veículos em 100 kg, é possível evitar a emissão de CO 2, durante suas vidas úteis, em 5,2 toneladas para ônibus urbanos; 6,3 toneladas para caminhonetes; mais de 10 toneladas para navios cargueiros comuns e trens de curta distância; 137 toneladas para balsas de alta velocidade e até toneladas para aviões em voos de curta distância. O alumínio conduz o setor automotivo e de transporte à sustentabilidade. REDUÇÃO DE EMISSÕES PELO USO DO ALUMÍNIO: IMPACTO POR COMPONENTE Para-choque dianteiro de um veículo compacto Bloco de motor de um veículo compacto Capô de um sedan Carroceria de um carro de luxo Fonte: International Aluminium Institute, 2007 Substituição de matéria-prima Aço de alta resistência por Alumínio Ferro fundido por Alumínio Aço de alta resistência por Alumínio Aço por Alumínio Economia de peso (redução de massa) direta indireta 2,6 kg 0,6 kg 14,6 kg 3,4 kg 7,4 kg 1,7 kg 180 kg 41 kg Economia de emissão / 200 mil km rodados 60 kg de CO2 equivalente 330 kg de CO2 equivalente 160 kg de CO2 equivalente kg de CO2 equivalente Você sabia? Economia de combustível Desde 1990, o aumento do uso do alumínio no meio automotivo evitou a combustão de mais de 84 bilhões de litros de combustível; Cada 10% de redução de peso nos automóveis representa um aumento de 5% a 10% em eficiência de combustível; A cada 100 quilos de redução de peso de um automóvel, cerca de 300 a 900 litros de combustível podem ser economizados durante todo o ciclo de vida do veículo. Em táxis e em ônibus urbanos, a economia é significativamente superior a litros. Redução de emissões 100 quilos a menos na massa total de um carro equivalem à redução de nove gramas de CO 2 por quilômetro rodado pelo veículo; Em média, cada quilo de alumínio, aplicado em substituição a um material pesado, pode evitar a emissão de até 20 quilos de CO 2 durante a vida útil de um automóvel; 28 quilos de CO 2, de caminhões, e 40 kg a 45 kg de CO 2, de ônibus; A redução do peso dos veículos do setor de transporte no mundo pode evitar a emissão de pelo menos 700 milhões de toneladas de CO 2 a cada ano. Infinitamente reciclável A reciclabilidade infinita e o elevado valor residual da sucata de alumínio estimulam a aplicação do metal no setor automotivo e de transportes; Com diversas vantagens técnicas, econômicas e ambientais, cerca de 90% do alumínio presente nos veículos é recuperado e reciclado; Em 2006, mais de 55% do alumínio usado na fabricação de automóveis foi proveniente da reciclagem do metal; Além de poupar o meio ambiente, a reciclagem do alumínio utiliza apenas 5% da energia necessária para a produção do metal primário, a partir do seu minério (bauxita). Reduzir a massa dos veículos é necessário para diminuir emissões de gases poluentes. Usar alumínio é indispensável à sustentabilidade

6 DIFERENCIAIS POR COMPONENTE DIFERENCIAIS POR COMPONENTE Por que fabricar Por que fabricar com alumínio com alumínio Powertrain Baixo peso específico, elevada condutividade térmica e alta capacidade de resistir à corrosão e a repetidos ciclos de tensão mesmo em temperaturas acima de 150ºC explicam o incremento do uso do alumínio no sistema de powertrain composto por motor, câmbio, cardan e eixos traseiro e dianteiro. A leveza do metal favorece o desempenho dos motores, que passam a operar com maior torque e potência e menor nível de ruído. Cada tonelada de alumínio usado em substituição ao ferro fundido em blocos de motor tem o potencial de economizar oito mil litros de petróleo durante o ciclo de vida dos veículos. Os pistões, fundidos ou forjados com ligas especiais de alumínio, apresentam elevada resistência mecânica, baixas taxas de expansão térmica e de desgaste, sendo usados até mesmo Estruturas e componentes da carroceria O conjunto estrutural de um veículo (onde são fixados todos os componentes mecânicos e partes da carroceria) responde por até 30% do peso total da unidade; se fabricado com tecnologia monocoque ou space frame em alumínio, seu peso pode ser 40% a 50% mais leve na produção de motores a diesel, que suportam pressões acima de 18 MPa e temperaturas acima de 300ºC. No processo de fabricação dos componentes, o alumínio é a melhor opção em custo-benefício operacional: sua alta maleabilidade, associada às tecnologias de fundição, aufere maior precisão dimensional à fabricação de peças de geometrias complexas, reduzindo o número de componentes do veículo; sua baixa densidade e alta condutividade térmica permitem operações de usinagem com velocidades elevadas, menor desgaste de ferramentas e maior aproveitamento do material, aumentando a produtividade e diminuindo os custos; sua alta resistência à corrosão descarta a necessidade de pintura ou de outros tratamentos de superfície e aumenta a durabilidade do conjunto. e 60% mais rígido do que a opção em aço, oferecendo ainda uma série de benefícios relacionados a custo e manufatura. A excelente relação resistência-peso das ligas de alumínio permite: a fabricação independente por elemento, resultando na criação de itens multifuncionais e na redução drástica do número de componentes; o uso de zonas maiores de esmagamento, que servem para reduzir as forças de impacto sobre os ocupantes de um veículo em colisão. Nesses casos, a rigidez e a propriedade do material em resistir a uma Painéis de fechamento A leveza e as propriedades mecânicas do alumínio, notadamente resistência a endentação, rigidez local e, acima de tudo, rigidez torsional e flexional, conferem excelente desempenho aos painéis de fechamento portas, capôs, para-lamas, tetos e tampas do bagageiro, com designs complexos e perfeito acabamento superficial. Para fabricar painéis em alumínio é possível explorar amplamente as plantas tradicionais já usadas na fabricação de carrocerias de aço, sem a necessidade de modificar intensamente os processos de produção. A simples substituição de material (aço por alumínio), ainda que exija deformação plástica fazem com que a energia do choque seja absorvida com uma eficiência duplamente maior à desempenhada por componentes de aço, garantindo maior proteção aos ocupantes no interior do veículo. aumento de espessura da peça, garante ganhos de 40% a 50% de redução de peso. Quando o projeto e o processo de fabricação são concebidos especificamente para o uso do alumínio, o potencial de redução de peso dos componentes passa para 65%. Ligas de alumínio com excelente soldabilidade e resistência à corrosão facilitam a manufatura e garantem maior durabilidade aos painéis de fechamento, cuja resistência mecânica pode ser aumentada por tratamento térmico de envelhecimento, durante o processo de secagem da pintura do veículo. O alumínio oferece vantagens técnicas e operacionais imbatíveis para os principais sistemas e componentes veiculares

7 DIFERENCIAIS POR COMPONENTE DIFERENCIAIS POR COMPONENTE Por que fabricar Por que fabricar com alumínio com alumínio Chassi, Suspensão e Direção Aplicado a componentes do chassi, dos sistemas de direção, da suspensão e em rodas de liga leve, o alumínio contribui decisivamente para melhoria da dirigibilidade e estabilidade do veículo, proporcionando muito conforto e segurança aos passageiros. Elementos de acoplamento, fabricados com o metal, são até 50% mais leves e 30% mais resistentes que as soluções equivalentes em aço, além de apresentarem melhor desempenho contra a fadiga, quando produzidos por forjamento. Partes do sistema de freios como amplificador, válvulas, distribuidor, componentes do sistema ABS e pistões fabricados em alumínio têm pesos expressivamente menores que similares em aço. Nos discos, material compósito com matriz de alumínio, super-resistente ao desgaste, mantém a capacidade de resfriamento e a integridade estrutural da peça, impedindo danos à superfície, como corrosão. Dentro do veículo, a leveza de todo esse conjunto, menos volumoso, é percebida pela eliminação dos ruídos de vibração. Quando usado para fabricação de itens de suspensão, além de contribuir para a redução do peso total do veículo, o alumínio melhora o comportamento dinâmico da estrutura, com decorrente incremento do índice de dirigibilidade. Outra vantagem é a elevada dutilidade do material, que permite alcançar estreitos limites de tolerância dimensional sem perda de resistência mecânica e definir formatos ilimitados, como os exigidos por sistemas de alavancas com geometrias complexas. Nos eixos dianteiro e traseiro, a dureza e a alta rigidez diagonal do alumínio, combinadas com formas otimizadas, oferecem ganho em aderência nas curvas ao mesmo tempo em que incrementam o conforto em dirigir o veículo. Trocadores e defletores de calor O alumínio é hoje matéria-prima consolidada na fabricação de radiadores, evaporadores, condensadores e compressores de ar condicionado. As principais vantagens do uso do metal nesses componentes veiculares são: redução do peso; excelente condutividade térmica (quatro vezes superior à do aço); ótima resistência à corrosão, à temperatura e a ciclos de pressão, além de disponibilidade comercial para uma série de ligas com boa formabilidade que permitem a obtenção de peças com geometrias sofisticadas. Seja utilizando as folhas de alumínio com clad ou os tubos de alumínio com tecnologia coating, pronto para união, os trocadores de alumínio brasado são sinônimo de leveza e alta performance térmica indispensável nos sistemas de refrigeração. As propriedades físicas do alumínio excelente refletividade, baixa emissividade, alta condutividade térmica e elevado calor específico também o tornam indispensável na fabricação de defletores de calor. Aplicado em diversos compartimentos no motor e nas áreas de escapamento, no piso do veículo e em outros pontos quentes os defletores de alumínio garantem uma excelente dissipação de calor, além de contribuírem para minimizar a emissão de ruídos de alguns sistemas automotivos, garantindo proteção térmica e conforto acústico

8 TRANSPORTES TRANSPORTES TRANSPORTES TRANSPORTES Alumínio: mais Alumínio: mais carga, carga por menos por menos Aumento da carga útil + alto valor residual = rentabilidade adicional Diminuir o peso de caminhões e carretas, com intensivo do metal potencializa também a alumínio, permite aumentar a carga útil capacidade de carga de veículos leves e semipesados. transportada a custos menores com frete, sem Além disso, para os frotistas, o alumínio exceder os limites de peso rodoviários gera renda ao final da vida útil da frota, dado o estabelecidos pela Lei da Balança. Em locais cujo acesso de caminhões e carretas é restrito, o uso alto valor no mercado da sucata do material, 100% reciclável. Durabilidade + menor manutenção + economia de combustível = custos menores Na análise de custos para aquisição de unidades veiculares, a relação investimento-durabilidade é determinante. Nesse cálculo, o alumínio é imbatível: oferece alta resistência à corrosão e às intempéries. Assim, frotas que fazem uso intensivo de alumínio rodam em média 15 anos sem necessidade de manutenção drástica, contra oito anos de outros materiais. Os custos com limpeza e manutenção da pintura também são expressivamente inferiores. Com o veiculo mais leve, o conjunto - freios, pneus e suspensão - sofre menor desgaste. Em caso de danos diversos, a maleabilidade do alumínio agiliza reparos eventuais dos componentes ou das estruturas, permitindo o rápido retorno do veículo à atividade a menores gastos de gestão. Adicionalmente, roda-se mais com menos: a redução de uma tonelada do peso dos veículos facilmente atingida com a aplicação de componentes em alumínio economiza, a cada 100 mil km, cerca de litros de diesel para caminhões basculantes que carregam mercadorias pesadas e de litros a litros de diesel para ônibus urbanos. Trens Trens de alumínio possuem uma estrutura rígida que resiste a cargas complexas, ao desgaste e às forças aerodinâmicas resultantes da passagem das locomotivas pelos túneis. Em trens com paradas frequentes, como o metrô e unidades de conexões intermunicipais, a leveza da carroceria, dois terços inferior à de uma estrutura similar em aço, gera economia de energia em movimento e razoável aceleração entre as paradas. Já os de alta velocidade ultrapassam os 270 km/h sem sobrecarregar o sistema de Embarcações Até 30% mais leves que similares em aço inox, embarcações fabricadas com alumínio demandam menor potência instalada com motorização, sem prejuízo de performance e de velocidade e com expressiva economia de combustível. Como o alumínio tem grande resistência à corrosão mesmo em ambientes marítimos, investimentos adicionais para pintura do casco são dispensados, e os custos com manutenção e revisão são expressivamente menores. A leveza do metal, que garante às rolamentos/rodas. Caso notório, o francês TGV Duplex transporta 40% mais passageiros pesando 12% menos que uma versão em aço de um único andar, graças à estrutura de alumínio. Já os vagões de trens de carga fabricados com o metal leve chegam a transportar até seis toneladas a mais que similares em aço; apresentam melhor resistência ao transporte de cargas corrosivas como fertilizantes e adubos e duram muito mais com menos manutenção. embarcações, com propulsão a vela ou motor, boa dirigibilidade e agilidade nas manobras também permite a redução de calado, assegurando navegabilidade sobre zonas pouco profundas, em especial nos portos e em canais. Ao mesmo tempo, o metal confere aos veículos excepcionais índices de dureza e de resistência a choques, auferindo segurança às estruturas e superestruturas de cruzeiros, transatlânticos, iates, catamarãs, balsas, veleiros e barcos de pescaria. O alumínio oferece aos operadores de frotas o que eles mais querem: lucratividade. Escolha pelo metal racionaliza os custos e potencializa os investimentos

9 TRANSPORTES TRANSPORTES TRANSPORTES TRANSPORTES Alumínio: mais Alumínio: mais carga, carga por menos por menos Aviões Alta resistência e extrema leveza fazem do alumínio o material de excelência para aviões. Presente nas asas, na fuselagem, em estruturas de portas, janelas, assentos e no trem de pouso, o metal responde por até 80% do peso estrutural de uma aeronave. É ótimo dissipador Implementos rodoviários Estruturas com taras de baixo peso específico consomem menos combustível e permitem maior volume de carga transportada, com consequente redução do custo do frete e otimização de peças, pneus, freios e suspensão. Desempenhos operacionais e econômicos que consolidam o uso do alumínio em caminhões furgão, furgões sobre chassi e semi-reboque, basculantes, carrocerias com fueiros e silo/graneleiro. No transporte de medicamentos e de paletes de bebidas e alimentos majoritariamente realizados por furgões carga geral o metal é barreira absoluta contra luz, umidade, oxigênio e odores, favorecendo a preservação da qualidade do produto transportado. de calor, que permite voos a altíssimas velocidades com muito conforto térmico, e altamente resistente a repetidos ciclos de carga e descarga, sendo empregado em diversos componentes de segurança. Em caminhões-tanque para transporte de combustível, permite o transporte adicional de até cinco mil litros, e traz maior segurança contra: contaminação, pois não necessita de pinturas protetivas; explosões e incêndios em casos de acidentes, pois não emite faísca; vazamentos e rachaduras, pois é altamente maleável. A segurança também é o diferencial do alumínio para para-choques laterais de caminhões, que não ultrapassam 15 kg, absorvem duas vezes mais impacto que similares em aço, duram mais, dada a excelente resistência à corrosão do metal, e são facilmente removidos em caso de acidentes. Ônibus No transporte coletivo de passageiros, o alumínio é financeiramente estratégico para encarroçadoras e frotistas: reduz em até 30% o peso das carrocerias com equivalente otimização de combustível e resiste às condições adversas e à corrosão, aumentando a vida útil da frota. Maleável, o metal propicia a fabricação de portas, tampas e bagageiros articulados e móveis, de maneira a facilitar as operações de colocação e retirada de bagagens, bem como entrada e saída de passageiros. Fácil de limpar, o alumínio facilita a manutenção e higienização dos veículos. O acabamento também é aprimorado, especialmente em relação à planicidade dos painéis externos, que, mais lisos, ainda favorecem a aerodinâmica do veículo. No interior dos ônibus, perfis de alumínio se integram facilmente a materiais diversos, favorecendo designs modernos a puxadores, suportes, bagageiros de mão, portas deslizantes, divisórias e muito mais. Do lado de fora, rodas forjadas de alumínio chegam a ser pelo menos cinco vezes mais resistentes que as rodas de aço, além de serem de 30% a 35% mais leves. Redução de peso por componente de alumínio Componentes para caminhões e tratores Cabine e portas: kg Chassi: kg Partes de powertrain: kg Partes de suspensão: kg Partes de segurança Para-choque dianteiro: - 15 kg Para-choque traseiro: - 15 kg Para-choque lateral: - 20 kg Superestruturas Corpo rígido (90 m 2 ): kg Caixa basculante: kg a kg Tanque para transporte de combustível (43 mil l): kg Subestruturas de reboques Chassi (13,5 m): kg Chassi (6 m): kg Chassi + piso (13,5 m): kg Travessas: - 35 kg Componentes para superestrutura Trilhos de divisórias (2 x 13,5 m): kg Parede frontal: - 85 kg Porta traseira: - 85 kg Painéis laterais (600 mm): kg Fueiros (stanchions) (10 x 600 mm): - 50 kg Acessórios Câmaras de ar (air pressure vessels) (6 x 60 l): - 54 kg Tanque de diesel (600 l): - 35 kg Corpo do serviço (toolbox): - 15 kg Tail lift: kg Rodas (14): kg 14 15

10 CUSTO-BENEFÍCIO CUSTO-BENEFÍCIO CUSTO-BENEFÍCIO CUSTO-BENEFÍCIO É mais vantajoso fabricar com alumínio É mais vantajoso o fabricar com alumínio A consultoria internacional IBIS Associates demonstrou que uma vez considerados os ganhos diretos e indiretos com redução de peso que incluem a diminuição das dimensões dos componentes e economia de combustível, a substituição intensiva do aço por alumínio na produção de um veículo de passeio produzido em larga escala resulta num investimento adicional de apenas US$ 0,38/kg. Como alternativa às estruturas 100% alumínio, um grupo formado por 38 organizações líderes de nove países europeus, entre institutos de pesquisa, montadoras e fornecedores, Quanto custa economizar? Estudo da IBIS Associates comprovou que é mais barato aumentar o desempenho de consumo de carros fabricados com alumíno do que com materiais convencionais. Para melhorar a eficiência energética de um veículo com carroceria convencional de aço em 1 milha/galão o correspondente a 0,42 km/l, é mensurou, na prática, os custos específicos da fabricação de um monobloco com materiais mistos (aço, alumínio, magnésio e polímeros). O resultado foi o SuperLightCar, uma estrutura com performance equivalente à do Golf V, mas 101 kg mais leve graças à introdução de 96 kg de alumínio. Na conta, a estrutura do carro leve demandou um investimento adicional de apenas 7,8 Eur/kg a menos no chassi. Resultado indubitavelmente acessível à produção de larga escala e que ainda não leva em conta as vantagens durante a fase de uso, como redução de consumo e emissões. necessário investir cerca de US$ 259 (para híbridos) e aproximadamente US$ 192 (no caso de motor a diesel). Já as unidades veiculares que têm estrutura leve de alumínio precisam de um investimento menor US$ 173 (para sistemas híbridos) e US$ 104 (para motor a diesel). Quanto custa transportar? A fabricante de implementos rodoviários Heil Trailer Internacional realizou um comparativo de custos entre dois tanques semireboques: um em aço carbono e outro em alumínio. A análise, embasada em informações reais de custo de aquisição e de uso, cruzou valores operacionais com a capacidade de carga e faturamento decorrente do transporte. Os resultados comprovam que a maior capacidade de carga da Custo pelo aumento de eficiência em uma milha por galão US$ 300,00 US$ 250,00 US$ 200,00 US$ 150,00 US$ 100,00 US$50,00 US$ 0,00 Carro de porte médio, fabricado em alumínio CUSTO / MILHA POR GALÃO - MÉDIA Carro híbrido, de porte médio, fabricado em aço unidade de alumínio, em comparação à de aço, incorre num faturamento mensal adicional de 12,20% para o tanque leve. O valor, considerando o crédito do Imposto sobre Circulação de Mercadorias e Serviços (ICMS) e dos juros do Financiamento de Máquinas e Equipamentos (Finame), amortiza o adicional do investimento inicial em apenas três anos, com folga de R$ 15 mil. Veja a tabela. Carro a diesel, de porte médio, fabricado em aço Carro a diesel, de porte médio, fabricado em alumínio Carro híbrido, de porte médio, fabricado em alumínio TANQUES SEMIREBOQUE - COMPARATIVO DE INVESTIMENTOS Cenário: carroceria e sistemas de powertrain Capacidade (litros) SEMIREBOQUE Aço Carbono Alumínio Diferença ,20% (ganho real) Fonte: IBIS Associates, 2008 Comparativos de custos reais revelam que a substituição de aço por alumínio, além de agregar qualidade, segurança e sustentabilidade aos veículos, é economicamente viável à produção em larga escala. Faturamento/mês (R$) Diferença mensal faturamento (R$) Encargos do Finame (%) Spread bancário (%) Total de juros (%) Total de parcelas (meses) Carência das parcelas Juros com carência Valor do produto (R$) Valor da entrada (R$) Valor total das parcelas (R$) Total investimento (R$) Crédito de ICMS (*) Receita durante o financiamento Subtotal (R$) Residual após três anos (50% do valor inicial) (R$) ,00 1,5 3,0 4, , , , , , , , ,00 1,5 3,0 4, , , , , , , ,00 12,20% (ganho utilizado) 2.500, , , , , , ,40 37,500,00 Diferença após 3 anos (R$) ,40 (*) Crédito de ICMS sobre o valor total menos IPI. Fonte: Heil Trailer Internacional,

11 EVOLUÇÃO E TENDÊNCIA EVOLUÇÃO E TENDÊNCIA EVOLUÇÃO E TENDÊNCIA Alumínio: cada vez mais presente Alumínio: cada vez mais presente O aumento das aplicações automotivas de componentes e de sistemas fabricados com alumínio é uma tendência em todo o mundo. Pesquisa realizada pela Ducker Worldwide e comissionada pela Aluminum Association (AA), embasada em levantamentos com fornecedores de matérias-primas e de autopeças e entrevistas com mais de 32 montadoras dos quatro continentes do globo, comprova a afirmativa por meio de dados sobre a evolução do consumo do metal ao longo dos anos, as aplicações atuais e as perspectivas de uso do material nos carros do futuro. CONSUMO DE ALUMÍNIO NOS CARROS NORTE-AMERICANOS 50 Anos de Crescimento Ininterrupto CONSUMO DE ALUMÍNIO EM 2009 PARA 72,3 MILHÕES DE VEÍCULOS LEVES 12% 10% 8% 6% 4% 2% 34,9 kg 2,0% 2,1% 3,9% 4,5% 5,1% 6,1% 6,9% 7,8% Histórico 8,6% 8,8% Projeção 9,6% 10,4% 170,6 kg Em 2008, os veículos da Honda já tinham mais de 10% do peso do carro em alumínio Estima-se que os veículos leves fabricados em 2009, em todo o mundo, foram equipados, cada um, com uma média de 112,5 kg de alumínio. Em 2020, a projeção da média mundial é de aproximadamente 136 kg de alumínio/veículo. Quilos por veículo ,9 123,8 114,8 112,5 107,5 99,8 81,2 79,4 69,4 68,9 0% 1970 Calendário anual P 2015P 2020P Participação do alumínio no peso médio dos veículos 30 América do Norte País ou Região União Europeia Japão Média Mundial Corea do Sul China Índia e outras partes da Ásia Rússia e outras partes da Europa América do Sul Oriente Médio e África Fonte: Ducker Worldwide, 2008 Fonte: Ducker Worldwide, 2008 Atualmente, o alumínio responde por cerca de 7,8% do peso de um carro de passeio. Em 2020, essa marca chegará a 10%. CONSUMO DE ALUMÍNIO NOS VEÍCULOS LEVES EM 2009 Dados mundiais - Por produto Laminados 11,0% Fundidos 81,0% Fonte: Ducker Worldwide, 2008 Outros produtos 1,6% Extrudados 6,4% 8,14 bilhões de quilos CONSUMO DE ALUMÍNIO: quilos por veículo Sistema ou América do Norte Componente Motores 42,12 51,74 55,75 Transmissão e Sistema de 28,2 31,57 30,0 Eixos Cardan Chassi, Suspensão 6,25 8,51 8,35 e Direção Rodas 22,42 23,66 25,22 Trocadores de Calor 14,55 14,35 14,30 Freios 2,49 3,78 4,14 Painéis de Fechamento 1,96 2,51 2,70 Carroceria e Painel 0,45 0,59 0,60 de Instrumentos Coletores de Admissão 1,74 1,85 1,91 Para-choques 0,61 0,87 1,09 Todos os Outros Componentes 4,1 4,1 4,28 Total 123,54 143,71 148,34 União Europeia ,64 15,45 8,23 14,25 11,05 2,73 2,41 1,77 1,18 1,42 3,86 98,99 41,01 15,54 10,29 18,06 12,29 4,76 4,90 2,82 1,36 2,76 3,86 42,90 15,48 11,60 20,25 12,32 5,15 5,16 2,89 1,50 2,73 3,93 Japão (excluindo veículos do segmento A) ,55 15,48 2,95 20,25 12,00 1,68 0,27 0,14 0,55 0,78 2,77 45,00 21,82 3,57 19,36 13,64 3,42 1,85 0,21 1,07 0,69 3,19 48,78 21,90 3,59 20,24 13,86 3,51 1,94 0,10 1,10 0,58 3,23 117,65 124,15 104,09 113,82 118,64 Fonte: Ducker Worldwide,

12 EVOLUÇÃO E TENDÊNCIA Alumínio: cada vez Alumínio: cada vez mais presente mais presente O Alumínio nos O Alumínio nos Transportes Transportes TENDÊNCIA DO CONSUMO DE ALUMÍNIO AUTOMOTIVO NO MERCADO NORTE-AMERICANO PARA 2020 Até 2020, espera-se que 50% do crescimento do consumo de alumínio automotivo seja pela aplicação do metal em painéis de fechamento, acoplamentos, braços de suspensão e estruturas da carroceria. Carroceria, para-choques e painéis de fechamento 7% Rodas 16% Chassi, suspensão e direção 7% Freios e outros 5% Powertrain e trocadores de calor 65% Fontes Associação Brasileira do Alumínio (ABAL) - Aluminum Association's Aluminum Transportation Group - Ducker Worldwide, LLC. - European Aluminium Association (EAA) - Heil Trailer Internacional S.A. - IBIS Associates, Inc. - International Aluminium Institute (IAI) - Livros: ALUMINIUM & cars: design, technology, innovation. Italy: Edimet, ALUMINUM and aluminum alloys. Materials Park, OH: ASM International, WEINGAERTNER, W.L.; SCHROETER, R.B. Tecnologia de usinagem do alumínio e suas ligas. 2. ed. São Paulo: Alcan Alumínio do Brasil, Fonte: Ducker Worldwide, ,91 kg de alumínio por veículo O Alumínio nos Transportes Esta é uma publicação da Associação Brasileira do Alumínio (ABAL), elaborada sob a supervisão do Comitê de Mercado de Transportes, em maio de Criação e Produção Gráfica Técnica Comunicação Industrial Ltda. Textos e Edição Mirian Blanco, sob a coordenação do Centro de Informações Automotivo e de Transportes da ABAL. Imagens Empresas associadas à ABAL Audi Brasil European Aluminium Association (EAA) Heil Trailer Internacional S.A. Impressão Prol Editora Gráfica Todos os direitos autorais reservados à ABAL. Proibida a comercialização, bem como a reprodução total ou parcial, por qualquer meio ou processo sob as penas da lei, exceto mediante autorização expressa e escrita da ABAL. Permitida a citação do conteúdo desta publicação desde que mencionada a fonte. 20