Soluções de soldagem pro fricção para o mercado automotivo no Brasil

Setor Automotivo

O aumento do uso do alumínio em aplicações automotivas é uma tendência em todo o mundo. Do powertrain à carroceria, o alumínio melhora a performance, a segurança e o consumo energético dos automóveis, contribuindo significativamente para uma produção veicular sustentável, de alta eficiência energética e baixa emissão de CO2 (gás de efeito estufa).

Nos Estados Unidos, estudos indicam que o consumo médio de alumínio nos veículos norte-americanos saltará de 156 kg (previsão 2012) para 250 kg em 2025, representando 16% do total de matérias-primas aplicadas na produção. A indústria automotiva europeia também deverá elevar o uso de alumínio dos atuais 140 kg/veículo para 180 kg/veículo até 2020.

POWERTRAIN

Baixo peso específico, elevada condutividade térmica e alta capacidade de resistir à corrosão e a repetidos ciclos de tensão 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 reduz em mais de 50% a massa de motores, favorecendo o desempenho dos componentes que passam a operar com maior torque e potência e menor nível de ruído

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 alumínio, seu peso pode ser 40% a 50% mais leve 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.

Essa relação também permite o uso de zonas maiores de esmagamento. A rigidez e a propriedade do material em resistir a uma 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.

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.

A simples substituição de material (aço por alumínio), ainda que exija 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%.

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.

Na 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.

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, devido à leveza, excelente condutividade térmica e resistência à corrosão, à temperatura e a ciclos de pressão do material.

A excelente refletividade, baixa emissividade e elevado calor específico também tornam o alumínio indispensável na fabricação de defletores de calor, garantindo uma excelente dissipação de calor, além de contribuírem para minimizar a emissão de ruídos de alguns sistemas automotivos.

5 FORMAS QUE A SOLDAGEM POR FRICÇÃO AJUDA O SETOR AUTOMOTIVO

É automatizado para produção em volume

As máquinas de solda por fricção podem ser automatizadas, a tecnologia pode ser perfeitamente integrada a uma célula de produção. Isso reduz ainda mais o tempo total do ciclo para produzir a peça.

Consistência

As peças são feitas da mesma maneira a cada vez, portanto as peças soldadas por fricção são sempre da mesma alta qualidade. E as máquinas de solda por fricção são mais confiáveis do que as técnicas de soldagem convencionais, portanto, os fornecedores não precisam se preocupar com tempo de inatividade oneroso. Além disso, a natureza automatizada de uma máquina de solda por fricção tira a habilidade do operador da equação – para fornecer peças duráveis e livres de defeitos com as quais você pode contar, sempre.

Processo confiável

O setor automotivo roda em sistema de estoque just-in-time, onde os materiais ou peças são produzidos ou adquiridos apenas conforme a demanda exigir. Os fornecedores não podem arcar com a interrupção da produção que vem do tempo de parada da máquina e devem ter uma tecnologia confiável em seu processo de produção. A soldagem por fricção rotativa faz parte da produção de veículos há mais de 40 anos no exterior e é um processo comprovadamente confiável.

Capacidade de juntar metais dissimilares

Quando você pode forjar dois metais dissimilares juntos, você tem a oportunidade de reduzir o peso final do veículo. A capacidade de combinar, em particular, alumínio com outros materiais, tornou-se um aspecto crítico da produção automotiva – e a soldagem por atrito torna isso possível. Então, se você está unindo alumínio com cobre ou aço com ligas de baixo teor de carbono, a qualidade da junção no estado sólido que você obtém é sempre forte e sempre consistente.

Técnica de fabricação comprovada e eficaz para a indústria

A soldagem por fricção rotativa tem sido usada na indústria há décadas, para vários tipos de peças. A FSW importa o conhecimento e experimentação das melhores praticas aplicadas no exterior e oferece ao mercado brasileiro com soluções possíveis para a realidade do país.

Por que a soldagem por fricção é vital para aplicações automotivas?

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Nos EUA, a demanda por insufladores de airbag automotivos estimulou o aumento no número de fabricas de solda por fricção para a indústria automotiva desde os anos 80. Isso porque vantagens como solda de penetração total, bem como sua zona afetada pelo calor estreita, tornaram a soldagem por fricção um método fundamental para unir insufladores de airbags totalmente carregados. O aumento dramático no volume de aplicações e equipamentos de soldagem por fricção continua até hoje. Combinações de materiais bem sucedidas incluem alumínio, aço de baixo carbono e ligas de aço inoxidável.

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