Espumas metálicas
O material não é exatamente novo. Existe desde a década de 60 do século passado. Trata-se de um material poroso, bastante rígido, resistente e leve. O metal em questão é o alumínio.
Estamos falando das espumas metálicas, cujo uso na indústria ainda é introdutório. Até os anos 90, o custo de processamento desse material era proibitivo para a produção em escala, até que uma técnica desenvolvida na Alemanha deu outro rumo à história.
Foi em 1990 que o Fraunhofer Institute patenteou a técnica que permite transformar as espumas metálicas em componentes obrigatórios na fabricação de diversos produtos, graças à sua resistência superior, aliada à leveza do material.
Quem saiu a frente foi a indústria automobilística. A expectativa é de que o automóvel do futuro tenha esse componente em diversas de suas estruturas, já que a técnica patenteada pelo Fraunhofer permite a produção e aplicação em larga escala, com custo bastante aceitável.
As espumas metálicas são a resposta a uma questão que sempre desafiou as áreas de pesquisa e desenvolvimento da indústria automobilística, embora esteja claro em outros segmentos econômicos que reúnem em seu escopo tecnologia e componentes pesados.
O questionamento – que, uma vez respondido, mais uma vez se impõe por conta da corrida tecnológica por pioneirismo, inovação e diferenciação que marca a atividade de produção de bens de consumo – é como obter mais resistência, leveza e segurança.
A resposta surgiu em forma de espuma metálica, um material ideal para a obtenção de maior robustez ao mesmo tempo em que confere leveza estrutural aos veículos. Sem contar que a maior resistência ao som traz o conforto de reduzir a repercussão do som dos motores no interior do veículo.
O grande ganho, todavia, é a capacidade superior de absorver energia quando ocorrem impactos. Isso significa investir na redução dos danos decorrentes de acidentes automobilísticos.
Pulverotecnologia
A pulverotecnologia é a técnica utilizada para a aplicação de espuma metálica em automóveis. O processamento inclui uma mistura de pós e alumínio com um agente expansor. O mais comum e adequado é o hidreto de titânio, que é compactado, gerando um material que é exposto a uma temperatura próxima a da fusão.
A fusão, paralelamente à liberação de gás proveniente da decomposição térmica do agente expansor, leva o alumínio a se expandir, processo ao cabo do qual se obtém a espuma metálica.
A indústria automobilística desenvolveu uma técnica chamada “insitu foam-filled tubes”, que permite preencher dutos de alumínio com espuma ao longo do processo produzido pela pulverotecnologia. Esses dutos conduzem o material ao interior das estruturas da carroceria, em sue haja perda da integridade das mesmas, prescindindo da utilização de adesivos químicos.
Garante a indústria que o desempenho mecânico dessas estruturas se mostra bastante satisfatório do ponto de vista do desempenho mecânico, inclusive quanto à confiabilidade e previsibilidade em relação a materiais similares.
Além de leves e não inflamáveis, as estruturas decorrentes desse processo são produzidas em uma única etapa. Sem contar que o material produzido é reciclável.
Quem já dirigiu uma Ferrari 360, um Audi Q7, ou mesmo um 430 Spider já experimentou essa tecnologia. É claro que são automóveis de luxo, mas é questão de tempo para que a fase introdutória da tecnologia se transforme em crescimento, haja vista os ótimos resultados obtidos.
Outro fator que indica que mais pessoas terão acesso a essa tecnologia ao dirigir seus carros é a alta procura de outras indústrias pelas espumas metálicas, lastreada pelo sucesso da indústria automobilística. Com isso, as espumas metálicas devem ganhar escala e a tendência é de aumento de produção e queda de preço.
A Ford deve estar entre as pioneiras no lançamento de carros convencionais com essa tecnologia, que deve ganhar espaço em alta escala na produção europeia e asiática.
Para muito além da indústria automobilística
Diante de um material com tais características, fica fácil imaginar o quão se tornará cada vez mais cobiçado pelo setor de transformação e tecnologia.
Trens de alta velocidade, projetados na Europa, já são produzidos com utilização dessa tecnologia. As indústrias aeronáutica e naval têm contribuído para a disseminação do material, assim como a construção civil.
As espumas metálicas já possuem até mesmo desdobramentos, como é o caso do Advanced Pore Morphology Foam (APM), que tem como uma de suas características o menor custo de aplicação.
As espumas metálicas são produzidas em formatos variáveis, de acordo com a finalidade a que se aplica. O mais comum é a produção dos chamados sanduíches de alumínio, cujo formato é plano, mas há uma enorme variedade do que se pode produzir em termos de formatos, podendo gerar inclusive peças com finalidade não estrutural.
Atualmente, há cerca de 150 empresas que trabalham com esse tipo de material em todo o mundo. No Brasil, é a Unicamp a responsável pela condição de uma linha de pesquisa, cujo fim é desenvolver uma técnica para o desenvolvimento das espumas metálicas pelo processo de tixoconformação, que vai atender, prioritariamente, à indústria automobilística.
As espumas metálicas chegaram, também, à indústria aeroespacial e já beneficia funcionalmente os utensílios de cozinha, devido à condutividade térmica ser bastante inferior à de outros materiais. A tendência é que surjam novas aplicações.
