O soldador austríaco Alois Leitner funde tiras de ligas de aço com alumínio no que pode ser parte de um avanço histórico.
“Eles nos ensinaram na faculdade de engenharia que isso era impossível”, diz Leitner, que trabalha na Voestalpine , com sede em Linz, na Áustria, a terceira maior siderúrgica da Europa.
O trabalho de Leitner em um pequeno laboratório na periferia dessa cidade industrial perto da fronteira tcheca parece muito simples — mas esses dois metais básicos são reconhecidamente incompatíveis. Descobrir o enigma de como combiná-los tem sido considerado o “Santo Graal” das siderúrgicas e montadoras.
O processo da Voestalpine não é fácil nem barato. A empresa usa uma solda especial e um maçarico quente o suficiente para derreter o alumínio, mas não o aço. O processo, chamado de transferência de metal a frio, emprega gás argônio para evitar a oxidação. Por fim, o aço é revestido com zinco para ligar o aço, a solda e o alumínio.
“Você precisa atingir todos os parâmetros da forma certa para conseguir as propriedades certas”, disse o porta-voz da Voestalpine, Peter Felsbach. A empresa informa que sua técnica é de duas a três vezes mais cara que as técnicas com rebite e de colagem usadas atualmente. A empresa espera reduzir os custos em cerca de 35% para tornar o processo acessível para veículos de alto padrão.
Para que seja comercialmente viável, a empresa afirmou que precisaria de mais clientes, que ajudariam a pagar pelos ajustes necessários para refinar o processo e deixá-lo mais barato.
O benefício pode ser gigantesco.
Durante décadas, os fabricantes de aço e alumínio competiram pelas peças de automóveis — dos capôs aos motores —, apresentando o seu metal como o mais forte, mais barato e mais leve do que o outro. Ser capaz de combinar facilmente os dois aumentaria o portfólio de autopeças das montadoras, adicionando um novo produto que se beneficia da força do aço e da leveza do alumínio.
A fabricante de carros de luxo Audi contatou primeiramente a Voestalpine para ajudar a unir “materiais como aço e alumínio ou plásticos reforçados com fibra”, segundo a montadora. “Soldar alumínio e aço é o desenvolvimento de uma tecnologia muito promissora”, afirmou a empresa.
“Nós sempre dissemos que isso não podia ser feito”, disse Dick Evans, presidente do conselho de administração da Constellium NV, grande fabricante de lâminas de alumínio para a indústria automobilística que atualmente não tem um produto híbrido no mercado.
O interesse está crescendo à medida que as fabricantes de automóveis de massa, lideradas pela Ford Motor Co. , com sua picape F-150 modelo 2015, adotam tipos de alumínio mais leves, mas mais caros, para atender as novas regras de consumo de combustível. A Honda Motor Co. utiliza outra técnica para fundir aço e alumínio, mas sua aplicação até agora tem sido limitada. Um punhado de outras siderúrgicas e montadoras importantes tem tentado produzir autopeças híbridas.
As siderúrgicas estão revidando ao desenvolver tipos de aço mais fortes e leves que podem reduzir a diferença de peso em comparação com o alumínio. Eles podem até mesmo unir peças de aço de diferentes espessuras e pesos.
Sob a liderança do diretor-presidente Wolfgang Eder, a Voestalpine desenvolveu um nicho de mercado na indústria automobilística com a BMW , a Mercedes-Benz, da Daimler , e a Volkswagen , dona da Audi, Seat, Porsche e Bentley. “Nós não somos competitivos em aço em um país de alto custo como a Áustria”, disse Eder em uma entrevista ao The Wall Street Journal. “Temos que focar na alta tecnologia.”
A busca pela solda dos dois metais é importante o bastante para o governo dos Estados Unidos estar envolvido na pesquisa. Seus cientistas dizem que o sucesso pode deixar os veículos mais leves e tornar a produção mais eficiente. Segundo Zhili Feng, que pesquisa formas de produção de automóveis no laboratório do Departamento de Energia dos EUA, no Estado do Tennesse, um carro compacto pode ter até 6 mil pontos de solda.
“Toda solda extra aumenta o custo”, diz ele. “Se você pudesse ter uma peça híbrida, as soldas precisam ser feitas com alta qualidade e eficiência economicamente.” Peças híbridas de aço e alumínio “são algo que todo mundo está pesquisando”, diz Feng. “Ninguém ainda descobriu qual a melhor tecnologia para soldar alumínio e aço. Neste momento, é um campo amplo e aberto.”
O trabalho da Voestalpine é conhecido por todo o setor, diz ele. As combinações “não são novas, elas estão apenas ganhando importância”, diz Todd Summe, diretor de tecnologia automotiva para a Novelis Inc., a maior produtora mundial de lâminas de alumínio para a indústria automobilística.
A Novelis informou que seus pesquisadores estão testando novas tecnologias para soluções com materiais misturados, como híbridos de alumínio e aço. A empresa não tem produtos comerciais especificamente produzidos para estruturas híbridas de alumínio e aço, mas Summe diz que seus produtos estão já há algum tempo sendo unidos ao aço com sucesso através do uso de adesivos e fixadores mecânicos.
Recentemente, Leitner, cujos serviços são também usados pela empresa de soldas Fronius International GmbH, sócia no desenvolvimento do processo, aplicou uma solda especial em duas autopeças automotivas — uma de aço revestida com zinco e outra de alumínio — e acendeu seu maçarico. Lentamente, ele juntou as duas partes. O resultado foi tão coeso que parecia uma única peça. “Podemos usar isso para as partes do carro que ficam expostas”, disse Eder, da Voestalpine.
A Audi e outros clientes afirmaram que estão interessadas se os custos puderem ser reduzidos, de acordo com a Voestalpine. Ela está buscando essa redução, por exemplo, acelerando o processo da solda e ajustando a liga de filme entre os dois metais.
“Fomos os primeiros a descobrir esse processo e agora estamos trabalhando para tornar seu custo mais efetivo”, disse Eder. “As pessoas costumavam dizer que era muito caro fazer um carro todo de alumínio.”
Fonte: The Wall Street Journal