Pra nós, basta olhar pra um objeto e dizer que ele possui plástico, borracha e ou metal em sua composição, mas não é bem assim que as coisas funcionam.
Plástico não é “tudo igual”, assim como a borracha e o metal também não são. É comum as pessoas classificarem a qualidade de um produto de acordo com essas terminologias, porém, devemos saber que há centenas de polímeros diferentes, que proporcionam milhares de combinações, isto é, compósitos, que permitem agregar características de diferentes materiais e criar produtos de alta qualidade. É o que ocorre com correias, que podem ser feitas de PA66-HNBR-GF-AF, de retentores que são feitos de PTFE ou FPM, de peças de motores e veículos feitas em PA66-GF, PPA-GF ou PPGF, calços, coxins e batentes feitos em TPU, de dielétricos de capacitores feitos em PP, PE, PC e até polímeros semicondutores PPy e PEDT.
Mas para sabermos definir a qualidade de um produto, precisamos conhecer as combinações destes materiais, as qualidades e defeitos que cada um possui e a vantagem e desvantagem de utiliza-los. Também é necessário saber que há produtos iguais (que podem ser aplicados no mesmo sistema), todavia, feitos de materiais diferentes e com diferenças de preços gritantes, como é o caso de retentores. Um retentor de PTFE ou FPM possui uma durabilidade demasiadamente alta, entretanto, seus preços destoam das outras tecnologias mais defasadas, e essa falta de conhecimento do povo sobre as justificativas do preço alto fazem com que a maioria opte pelo mais barato achando que é “tudo a mesma coisa”.
Outra coisa fácil de se ver na população leiga e até entre profissionais desses ramos é que muitos não conhecem de fato o produto que estão utilizando (ou pelo menos insistem em utilizar termos errôneos). Um bom exemplo são as velhas juntas de vedação estáticas de cabeçotes de motores a combustão interna, que antigamente eram baseadas em Fibra de Amianto e que, pela legislação moderna, foram substituídas por Fibra de Vidro e ou Fibra de Aramida, porém, até hoje são conhecidas por todos como “juntas de amianto” ou “juntas de papelão de amianto”.
Nesta série de artigos, com a concatenação de informações selecionadas em vários sites, escritas por vários autores, trago a explicação resumida sobre Plásticos e Borrachas e exemplos de vários materiais compósitos que são utilizados amplamente pela indústria química, automobilística, eletrônica e diversas outras, porém, com enfoque na eletrônica e mecânica.
Este capítulo é exclusivamente dedicado a lhe mostrar uma boa lista de exemplos de uso de plásticos e borrachas na indústria automobilística...
Na indústria automobilística, as fibras e resinas sintéticas são muito utilizadas em componentes de “plástico”, como por exemplo:
O PRFV de PA, PP ou UP
Uma Resina Sintética “misturada” com Fibra de Vidro forma a classe de “Plásticos Reforçados com Fibra de Vidro”, abreviado por PRFV.
→ Coletores de admissão não metálicos de motores de combustão utilizam resina de Poliamida com Fibra de Vidro (PA66-GF) ou Polipropileno com Fibra de Vidro (PP-GF).
Imagem 1 - Coletor de admissão de um motor Ford Duratec 2.0 feito em PA66-GF30
Veja abaixo a imagem de um coxim genuíno de motor feito em PA66-GF35:
Imagem 2 - Note que a carcaça é feita em PA66-GF35 e o absorvedor de vibração (na ponta esquerda) é feito de um elastômero, que pode ser, por exemplo, NR puro ou NR+BR (você verá mais sobre estas duas siglas adiente neste texto).
CURIOSIDADE: Este coxim é utilizado como apoio central do motor do Renault Mégane 1.6 Fase 1, na Scénic 1.6 Fase 1 e na Kangoo 1.0. Veja o vídeo sobre como reforçar o coxins central de alguns veículos franceses no canal You Tube do Hardware Central:
Propaganda de vídeo do HC!
→ Coletores de admissão e coxins são peças periféricas do propulsor. Só que o uso de PRFV pode ir ainda mais longe, como por exemplo nas molas pneumáticas que suspendem a cabine dos modernos caminhões!
Imagem 3 - Bolsa de ar de um Scania R500 ano 2022
Recentemente, observando um DAF XF 480 ano 2024, me deparei com as molas pneumáticas dos eixos traseiros utilizando bases de PA66-GF35:
Imagem 4 - Note o código de reciclagem "PA66GF35"
→ O PA66-GF também é utilizado no reservatório de óleo lubrificante do motor: o cárter!
Veja este cárter de um motor Scania DC13, feito em PA66-GF35:
Imagem 5 - Este é apenas um dos compósitos plásticos utilizados em cárters!
Nos novos motores Super (2023 pra cá) da Scania, a porcentagem de fibra de vidro aumentou, isto pois o cárter é feito de PA6-GF40:
Imagem 6 - Este modelo é visto nos novos motores Super
A Volkswagen / MAN também anda aderindo ao PA66-GF para fazer cárters de óleo:
Imagem 7 - Cárter para o VW Constellation 13.190 / 14.190 / 15.190 / 17.190 / 17.230 / 23.230 fabricados a partir de meados de 2019
CURIOSIDADE: Um dos usos mais insólitos do PA66-GF é em espelhos de tambor de alguns semi-reboques produzidos pela Facchini. Usualmente a indústria usa defletores metálicos dada a grande incidência de calor na região das rodas, que é provocado pelo atrito das lonas no tambor durante as frenagens...
Imagem 8 - Espelhos de tambor feitos de PRFV...
Diferente dos incomuns espelhos de tambor, nas carretas graneleiras já se tornou comum a aplicação de bocas de escoamento feitas em PA66-GF, todavia, a indústria nacional reluta em inserir códigos de reciclagem, prefere "colocar textão" e trazer ao mercado com a apedeuta descrição "Nylon":
Imagem 9 - Também conhecidas como "bicas de descarga", elas já são confeccionadas em PA66-GF há anos
→ Algumas peças podem ser feitas Polipropileno reforçado com fibra de vidro. O mais comum são caixas de filtro de ar feitas de PP reforçado com Talco, porém, neste Volvo FH faz-se uso do PP-GF30:
Imagem 10 - Caixa do filtro de ar do motor em um Volvo FH
→ Alguns Iveco Stralis usam uma carenagem por trás da cabine na região do câmbio, e esta peça é confeccionada em PP-GF20:
Imagem 11 - Carenagem do motor feita de PP-GF20 num caminhão Iveco
→ Por trás do forro de porta dos caminhões Scania NTG se esconde uma carenagem de PP-GF30 cobrindo o vidro e a máquina do vidro:
Imagem 12 - Um Scania G370 ano 2023 com uma carenagem de PP-LGF30 por trás do forro de porta
CURIOSIDADE: Na imagem acima vemos a descrição ">PP-LGF30<". Pois bem, o "LGF" significa "Long Glass Fiber", ou seja, nada mais que fibras de vidro longas. Esta forma de descrever nem sempre é usada, pois como vemos é muito mais comum o genérico "GF", que não detalha se são curtas ou longas nem a espessura dos fios de fibra aplicados na base do compósito.
Os Volkswagen Meteor (evolução dos MAN TGX na América do Sul) fazem uso de uma tampa para as baterias feita em PP-LGF30 também:
Imagem 13 - Capa das baterias nos VW Meteor. Na face interna, próximo da borda vem as inscrições do fabricante e fornecedor, incluindo a composição química
→ Em caminhões, o uso de Poliéster Insaturado para a confecção de peças da cabine é relativamente comum. Isso vai desde componentes plásticos na região dos degraus, peças de acabamento laterais, até peças de cobertura frontais, como é o caso do capô utilizado no Volkswagen Constellation ou do capô do Volvo VM, ambos confeccionados em UP-GF30, como mostram as seguintes imagens:
Imagem 14 - A parte interna-central da grade (que integra parte da região de cor preta) é feita em PP+EPDM-MD25
Imagem 15 - Capô do pequeno Volvo VM feito em UP-GF
A porcentagem de GF sobre o UP pode variar entre 27% e 35%, de acordo com o projeto.
CURIOSIDADE: Os compósitos de UP-GF são também denominados SMC (Sheet Moulding Compound), DMC (Dough Moulding Compound) e BMC (Bulk Moulding Compound) e empregados há décadas na indústria automobilística para a confecção de peças genuínas e até mesmo paralelas. Caso queira saber mais sobre estas siglas, CLIQUE AQUI!
O velho Volvo NH, um dos últimos bicudos vendidos no Brasil, trazia no seu grande capô uma complexa estrutura de UP-GF fabricada pela MVC.
Imagem 16 - Um Volvo NH12 ano 2005. Do capô ao para-choque azul, tudo em UP-GF
O capô é dividido em duas grandes partes, isto é, a face externa preparada para pintura, com uma corpulência de cerca de 5 mm de espessura, e uma 'alma' de apoio na face interna, bem como dois pequenos quadros (chamados de 'bojo') para o suporte dos faróis. Do lado direito há a tomada de ar do motor, confeccionada em termoplástico, que também é aplicado na grande grade portando o símbolo do fabricante. O para-choque também é UP-GF, e da mesma maneira há a face externa e uma 'alma' colada no lado interno aumentando a resistência estrutural. Apesar da complexidade, há uma maior leveza em comparação com um sistema igual confeccionado em liga metálica.
Para se evitar a degradação causada pelo calor e pela luz UV, obviamente tais peças contam com aditivação apropriada, evitando-se assim deformações e trincas ao longo da vida útil.
CURIOSIDADE: Subsidiária da Marcopolo fundada em 1989 em São José dos Pinhais (PR), especializada na produção de componentes de plástico com fibra de vidro, a MVC Componentes Plásticos Ltda. tomou o lugar do setor de moldagem de peças de PRFV que há anos operava junto às unidades da Marcopolo em Caxias do Sul. Embora tivesse como objetivo principal suprir a matriz (que sozinha consumia mensalmente 60 ton de materiais manufaturados para suas carrocerias de ônibus), desde sua criação, mirou na acelerada expansão do uso de moldados nas indústrias de tratores e caminhões, daí buscando também reforçar o fornecimento para terceiros.
Atualmente, no mercado paralelo, o que encontramos são réplicas do capô original feitas com fibra laminada, isto é, uma manta de fibra de vidro impregnada com resina termofixa. Mesmo que utilizem Poliéster Insaturado, difere daquilo utilizado na fabricação do caminhão, que no caso é um PRFV com 30 ~ 35% de fibras de vidro longas (LGF) misturadas de maneira homogênea à resina UP.
Outro uso para o PRFV de Poliéster Insaturado é em peças do motor! Uma das fabricantes que faz uso deste material em componentes do propulsor é a Volvo:
Imagem 17 - A Scania faz uso de Poliamida+GF, já a Volvo de Poliéster Insaturado+GF neste componente
O recém lançado (2023) Iveco S-Way substitui os tradicionais suportes tubulares metálicos de para-lamas por vigas de UP-GF35 fornecidas pela tradicional fabricante de materiais para freios FrasLe:
Imagem 18 - Os suportes de para-lamas do novo S-Way são feitos pra durarem tanto quanto os tubos metálicos, mas só saberemos mesmo quando um pneu rebentar...
CURIOSIDADE: Diferente de Volkswagen ou Man por exemplo, a IVECO utiliza o polímero DCPD (DiCicloPentaDieno) para confecionar algumas peças da cabine, tal como o capô de alguns modelos...
Imagem 19 - Capô de um IVECO Stralis feito em plástico DCPD
Outro material um tanto comum para peças externas de cabine é o Policarbonato, que pode ser encontrado na forma de compósito, isto é, misturado com resina PBT, PET, ABS ou ASA.
Imagem 20 - Estes DAF XF possuem o capô feito em UP-GF30, mas o defletor de ar é confecionado em ASA
Voltando pra IVECO, a parte central (região da grade) do capô dos Tector são feitos de PC+ASA...
Imagem 21 - O ASA não é tão comum quanto o PBT, PET e ABS
E as vedações?
→ Juntas de vedação dinâmica, isto é, retentores, especificamente os mais modernos, aplicados em eixos e rolamentos, podem utilizar o Politetrafluoroetileno (PTFE – de nome comercial Teflon). O Teflon aplicado em retentores suporta até 300 °C de temperatura positiva e 260 °C de temperatura negativa.
→ Outro material de altíssima resistência térmica utilizada como junta de vedação dinâmica são os Fluoelestômeros (FPM – de nome comercial Viton), sendo aplicados geralmente na forma de retentores de válvulas de admissão e escape de motores à combustão interna. Veja abaixo alguns modelos de retentores de Viton:
Imagem 22 - Juntas de vedação dinâmicas para hastes de válvulas e eixos são feitas em FPM. Perceba que há uma mola nos retentores de válvulas. Nos retentores de eixo também há uma mola interna, sendo que em ambos os casos ela tem a função de compensar a carga radial exercida sobre eixo.
→ Retentores mais antigos podem ser fabricados com borracha sintética do tipo NBR (Acrilonitrilo Butadieno) ou até mesmo borracha inorgânica de Silicone. Estes retentores também requerem uma mola interna;
CURIOSIDADE: Apesar das "colas de silicone" serem bastante comuns, a resina de Acrilonitrilo Butadieno também pode ser encontrada em juntas de vedação líquidas, tal qual aquela designada "adesivo para juntas de motores diesel"...
Imagem 23 - Perceba que também há adição de resina fenólica
Recentemente me deparei com uma cola para junta de motores cuja base é resina de borracha sintética de Policloropreno...
Imagem 24 - A descrição "resina de Petróleo" é hiper genérica :v
→ Apesar do NBR ser um material um tanto limitado para a fabricação de retentores, na produção de gaxetas sua utilização ainda é ampla. Um dos usos mais comuns das gaxetas de NBR é na vedação de tampas de inspeção e sobre-tampas de tanques rodoviários de baixa pressão, isto é, tanques para transporte de líquidos, como por exemplo óleo vegetal e combustíveis. Veja o Diagrama abaixo:
Diagrama 1 - Tampa de inspeção de 450 mm de diâmetro, feita de Alumínio fundido. Cedido por: MGN Peças e acessórios para carga e descarga de caminhões-tanque
Para saber mais sobre este tipo de tampa, acesse este PDF da fabricante MGN linkado abaixo:
CURIOSIDADE: A borracha NBR pode ser misturada com PVC, formando assim um compósito mais rígido, porém com a característica de maior resistência à produtos químicos e à temperatura. Um exemplo de uso do NBR / PVC é em funis em bocais de tanques de partida a frio dos motores flex. Observe as imagens abaixo:
Imagem 25 - Funil do reservatório feito em NBR / PVC. Componente do sistema de partida a frio da linha HB20, presente na primeira geração do modelo lançada em 2012.
Ainda no assunto gaxetas e tanques rodoviários, nos tanques de alta pressão, a tampa de inspeção possui outro formato e sua vedação é composta de corda revestida com PTFE. Veja o Diagrama abaixo:
Diagrama 2 - Tampa de inspeção em chapa escovada de Inox 316L. Cedido por: MGN Peças e acessórios para carga e descarga de caminhões-tanque
Para saber mais sobre tais tampas, clique no PDF abaixo:
A corda pode ser feita à base de fibra de PMMA trançada, e cada fio revestido com um fino filme de Teflon, dando à gaxeta uma coloração branca, ou então preta quando adicionado pó de grafite. Veja abaixo a imagem de um rolo de corda teflonado:
Imagem 26 - Rolo de corda revestida com PTFE (Teflon)
CURIOSIDADE: A textura e a cor da corda teflonada se assemelha muito com as famosas fitas "veda-rosca" utilizadas pra vedação de tubos e conexões de PVC, bem como conexões metálicas. Pois bem, sua base nada mais é do que um frágil e fino filme de PTFE, que pode ser impregnado com aditivos diversos.
Imagem 27 - Fita veda-rosca ao lado de um pedaço de "corda teflonada" esfiapada
Na indústria de juntas de vedação para sistemas hidráulicos, o Teflon pode ter como aditivo vários materiais, formando compósitos. Alguns deles são listados abaixo:
Tabela 1 - Teflon e principais compósitos com o material
O MOS2 é Dissulfeto de Molibdênio, um composto inorgânico classificado como um dicacogeneto metálico. É um sólido preto prateado que ocorre naturalmente na forma do mineral molibdenita.
Já o Ekonol é o nome comercial para um polímero de cristal líquido (LCP), uma família de materiais baseados no Poliéster, sendo o Ekonol conhecido por sua excepcional rigidez e estabilidade térmica. Este homopolímero é baseado em unidades de repetição de p-oxibenzoílo e é um termoplástico linear.
A Fibra de Carbono e o Carbono soft possuem como base a poliacronitrila (PAN). Já o Grafite, assim como o Diamante, Fulereno e Grafeno, são variações alotrópicas do Carbono.
Para finalizar, a gaxeta de corda também pode ser feita com Fibra de Carbono trançada e impregnada com Grafite ou então Fibra de Aramida trançada e entrelaçada com finos fios de PTFE. Estas são mais utilizadas para vedação de fluídos abrasivos.
→ O FPM também pode ser utilizado em gaxetas, anéis de vedação em geral. Seu uso é comum em gaxetas de vedação de bicos injetores de motores de combustão interna e até mesmo em válvulas de descarga nos tanques mencionados anteriormente:
Imagem 28 - Dada a maior corrosão causada pelo contato com combustíveis, tais sistemas requerem o uso de FPM tanto na vedação interna da válvula quanto nas vedações externas
→ Juntas de vedação estática, utilizadas em motores de combustão interna e outros sistemas mecânicos podem ser compostas por Fibra de Aramida (tal como Meta-Aramida), Fibra de Carbono (um tanto caro e raro) ou Grafite em substituição ao velho e ultrapassado Amianto. Discos de embreagem também já não utilizam a Fibra de Amianto, que foi substituída por Fibra de Vidro, Fibra de Aramida, Fibra de Carbono ou limalha de Cobre (também chamada de fibra de Cobre).
CURIOSIDADE: O Papyex é o nome comercial para um tipo de folha de Grafite de alta resistência mecânica e ao calor, tendo também bastante flexibilidade. Este produto pode ser combinado com um revestimento antiaderente de Teflon, e seu uso é comum em sistemas de vedação estáticas, bem como alguns sistemas de vedação dinâmicos (retentores).
Gaxetas de corda podem ser feitas de fios trançados de Grafite puro flexível, e tanto juntas de cabeçote com base em fibra quanto as com base em aço podem conter finos revestimentos de Grafite com PTFE. Abaixo, um PDF da Mersen sobre o Papyex:
→ Apesar de ter propriedades mecânicas e térmicas inferiores aos materiais sintéticos atuais, a cortiça ainda possui utilidade na indústria, como é o caso da tampa dos cubos de roda de alguns semi-reboques...
Imagem 29 - Eixo da marca Silpa num semi-reboque Triel-HT
Também é possível encontrar cortiça emborrachada, que neste caso é misturada com NR (Natural Rubber), melhorando as propriedades elásticas do material base, porém, ainda assim não o tornado ideal para aplicações onde há ataque químico agressivo (como em vedações de sistemas com óleos ou combustíveis diversos).
E os reservatórios e vasos?
→ O sistema de arrefecimento de um veículo possui, geralmente:
-> Reservatório de expansão, em geral feito de PP (Polipropileno). Em alguns casos PP+PE (Polipropileno misturado com Polietileno) ou raramente em PP-GF;
Imagem 30 - Este modelo de reservatório é muito comum nos Volkswagen. Perceba que ele é feito de PP misturado com PE
CURIOSIDADE: No caso de alguns caminhões, nos deparamos com vasos de expansão feitos de PRFV, isto é, PP reforçado com 15% de lã de vidro...
Imagem 31 - Este é de um Mercedes-Benz Actros, porém, já vi alguns Ivecos e DAFs assim
-> Tubos plásticos feitos em PA66-GF30 ou GF35;
-> As carcaças e flanges de válvula termostática quando não confeccionadas em liga de Alumínio são em PA66-GF30 (ou GF35) ou PPA-GF30 (ou GF33, ou GF35);
-> Mangueiras feitas em EPDM com malha de PA66 ou PET;
-> Caixas laterais de radiador são em PA66-GF30 ou 35. Veja a imagem abaixo:
Imagem 32 - Radiador da Denso utilizado na linha GM Onix e Prisma de primeira geração e Cobalt, com caixas laterais em PRFV
CURIOSIDADE: Para saber mais sobre ligas de Alumínio, CLIQUE AQUI!
Para finalizar esse tópico, reservatórios de água para o lavador de para-brisas costumam ser em PEAD (Poliestireno de Alta Densidade), pois não armazenam líquido quente e pressurizado nem estão localizado em locais de alta temperatura do cofre do motor. Tanques de combustível e de Arla 32 também podem ser feitos de PEHD.
OBSERVAÇÃO: Obviamente que estou citando a composição de PEÇAS GENUÍNAS. É válido frisar que reservatórios de expansão e tubos plásticos do sistema de arrefecimento vendidos no mercado paralelo também costumam ser de PEHD justamente para terem um preço mais acessível, porém, a durabilidade também tende a ser inferior ao GENUÍNO, pois o PA66-GF ou PP possuem uma resistência maior a temperatura e pressão.
→ Exemplificando o uso do HDPE (ou PEHD, ou PEAD, tanto faz, se referem ao mesmo material) em reservatórios, veja abaixo as inscrições na lateral do tanque de combustível de um VW Constellation e do tanque de Arla 32 de um Ford Cargo:
Imagem 33 - O plástico está por tudo!
CURIOSIDADE: É mais comum tanques de combustível para carros de passeio serem feitos de plástico por uma questão de custo e redução da massa total do veículo. O uso de liga Alumínio-Magnésio ou até mesmo INOX 300 é mais comum em caminhões. Com o reservatório de Arla 32 é diferente, sendo encontrado apenas alguns tanques suplementares feitos de INOX 30x, o restante em geral é plástico.
Veja as marcações no reservatório de Arla de um Scania e note que o material de fabricação também é o PEAD:
Imagem 34 - Tanque de Arla 32 de um Scania feito em polietileno
CURIOSIDADE: Muitos Scania usam um reservatório de Arla 32 feito de Polipropileno, como vemos na seguinte imagem:
Imagem 35 - Este modelo é visto nos Scania NTG e Super
CURIOSIDADE: Já que o assunto é Polietileno, a popularmente chamada "quinta-roda" dos caminhões, que nada mais é do que o local de acoplamento do semi-reboque, bem como a "mesa" do reboque onde se situa o pino-rei podem ter a graxa lubrificante substituída por um revestimento polimérico. O material mais utilizado é o Polietileno UHMW (Ultra High Molecular Weight - Ultra Alto Peso Molecular) seguido do PA66. Veja a imagem de uma "quinta-roda" revestida com um destes polímeros:
Imagem 36 - Tanto a quinta-roda quanto a mesa onde se situa o pino-rei podem receber esta placa de desgaste. No caso da mesa, um disco de PE UHMW é utilizado
Vale lembrar que a Poliamida 66 (que pode ser chamada pelo nome comercial "Tecnil") é mais utilizada nas quintas-rodas. Além disso, ambos os polímeros podem incluir grafite em pó para reduzir o atrito.
E na suspensão?
→ Já que tocamos no assunto quinta-roda, vamos começar por ela: Como foi visto no texto sobre ligas metálicas ferrosas, toda a estrutura da quinta-roda pode ser feita de Aço ou Ferro fundido, no entanto, há uma região de articulação entre o prato (sendo a superfície de deslizamento que fica em contato com a mesa do semi-reboque) e as sapatas (base de fixação da quinta-roda nas longarinas do chassi). Neste ponto de articulação faz-se o uso de uma bucha de borracha e uma alça, ou então de uma bucha de borracha envolvendo um pino. Em ambos os casos, é comum o uso de Borracha Natural (NR) misturada com Borracha de Butileno (BR). Na próxima imagem, uma quinta-roda da marca Jost, uma das mais comuns no mercado brasileiro e europeu:
Imagem 37 - Borracha que preenche o espaço entre sapatas e prato numa quinta-roda. A ponta das sapatas e o prato estão envolvidos na borracha e atrelados por uma alça de metal
Em geral, neste sistema, a bucha de borracha presente em cada sapata é dividida em duas partes, a superior e a inferior, para facilitar a montagem / substituição.
Durante a movimentação de um conjunto caminhão-trator + semi-reboque ocorrem os mais diversos movimentos no acoplamento, isto é, os axiais (pra frente e pra trás) e radiais (esquerdo e direito), bem como a movimentação para cima e para baixo da mesa do semi-reboque sobre a quinta-roda do caminhão. Esses movimentos são causados pelas características da superfície da pista, bem como pela carga que o implemento carrega, além de fatores do veículo, como por exemplo folgas na suspensão.
Na quinta roda não são tão comuns os problemas, no entanto, a flange do pino-rei e a mesa são os itens que mais acabam dando desgaste. As buchas mencionadas neste tópico, aliadas a suspensão pneumática dos veículos modernos tendem a reduzir o índice de problemas, mas não anulá-los. Além do mais, um sistema sem absorção de impactos gera bastante ruído.
Veja o diagrama abaixo e note o prato, as duas sapatas, os dois pinos-trava e as duas buchas de borracha:
Diagrama 3 - Sistema de pino envolto em borracha nas quintas-roda da marca Fontaine
→ Outro exemplo de uso da borracha NR misturada com BR é em coxins de amortecedor de veículos de passeio. No prato superior da mola helicoidal há a junção de borracha que une a parte metálica central (onde é fixado por uma polca a ponta da haste do amortecedor) ao suporte da torre que fixa-a na carroceria:
Imagem 38 - A carroceria vermelha é de uma Renault Scénic 1 Fase 1, já a carroceria branca é de um FIAT Palio Attractive. Se ver com atenção, é possível notar a inscrição ">NR+BR<" no batente do Palio
Neste coxim de amortecedor de um Ford Focus de primeira geração - ainda original de fábrica -, nota-se o uso do NR puro:
Imagem 39 - Um coxim de amortecedor feito em Borracha Natural pura. Sendo o carro de 2006 e a peça ainda estar neste estado, é possível notar a durabilidade que este material pode ter apesar de existirem outros ainda melhores
CURIOSIDADE: Abaixo do coxim, há um rolamento que o separa do prato superior da mola, pois quando se movimenta o volante o amortecedor e mola acompanham o esterçar da roda para os lados. Em alguns casos, como na Scénic de primeira geração, cujo coxim foi apresentado numa imagem anteriormente o tal rolamento fica no prato inferior, ou seja, a mola não acompanha o esterçamento.
Em geral estes rolamentos são compostos por uma pista de esferas de aço, mas em alguns casos possuem um invólucro de plástico, como ocorre em muitos modelos da Ford. Esse plástico é o já mencionado PA66 com 30 ~ 35% de lã de vidro.
Nos caminhões, providos de feixes de molas ou molas pneumáticas, a fixação do amortecedor é bem mais "simples", digamos assim. Todavia, permanece necessário o uso de uma bucha na parte inferior e superior do amortecedor, que envolve os pinos / parafusos de fixação. De todo modo, ambos os elementos elasticos são feitos em NR. Veja a imagem abaixo:
Imagem 40 - Esta foto é da ponta superior de um dos amortecedores de um DAF XF
→ As buchas das bandejas de suspensão do seu veículo, quando originais podem ser feitas de NR pura. Como é uma peça crucial na absorção de impactos, é comum o aparecimento de avarias (rachaduras, rasgos, frestas) nos elementos elásticos deste sistema de articulação, provocando folgas, desgaste irregular dos pneus, desalinhamento e trepidação na direção do veículo. É por isso que alguns proprietários optam pela substituição por Termoplásticos Elastômeros de Poliuretano, as famosas "buchas de PU". Elas são mais resistentes, possuem uma dureza Shore mais alta, e nisso a suspensão pode ficar um pouco mais "dura", porém, a durabilidade é maior.
CURIOSIDADE: As fabricantes utilizam borracha NR na suspensão por possuir um equilíbrio bom entre elasticidade, durabilidade e custo de implementação, no entanto, ela não trabalha muito bem quando exposta à agentes químicos, como por exemplo óleos lubrificantes - principalmente os minerais -, que provocam sua degradação. Por tal motivo, é sempre bom ficar de olho em vazamentos de óleo do motor, câmbio, direção hidráulica / eletro-hidráulica, pois caso haja escorrimento para a região da barra estabilizadora e bandejas, a durabilidade dos elementos elásticos poderá ser encurtada.
Para fins de exemplo, uma bandeja de suspensão genuína FIAT-Axios com uma das buchas portando a marcação ">NR<":
Imagem 41 - Uma bandeja de suspensão genuína com buchas de NR
CURIOSIDADE: Que tal arrumar o coxim do motor de seu automóvel sem precisar troca-lo? Esse é o tema do oitavo vídeo publicado no You Tube do HC:
Mais uma propaganda de conteúdo do HC!
Os coxins de motor e câmbio utilizados em caminhões também fazem uso de NR, como vemos neste Scania R500 datado de 2021:
Imagem 42 - A travessa de FF que sustenta o câmbio é montada sobre duas buchas de borracha
Observe que, dos dois lados o componente elástico possui interfaces em liga de AlMgSi para a fixação no chassi e a fixação da travessa que suporta o câmbio.
Lentes de faróis e lanternas
→ Lentes de faróis atualmente não são mais confeccionadas com vidro sodo-calcico temperado, mas sim Policarbonato. O PC tem mais elasticidade que o Acrílico, portanto, consegue resistir a pequeno impactos, tais como o de pedrinhas, diferente do PMMA que tem rigidez superior. Faça o teste em casa e perceba que qualquer chapinha de PMMA trinca bem fácil, já um CD, DVD ou Blu-Ray (que possuem um substrato de PC) são muito mais flexíveis!
Imagem 43 - Farol do Palio Attractive com lente confeccionada em PC
Para saber mais sobre as propriedades mecânicas dos materiais (resistência à tração, compressão, módulos de elasticidade e cisalhamento e muito mais), CLIQUE AQUI!
→ Lentes de lanternas que não são de vidro sodo-cálcico podem utilizar Polimetilmetacrilato (PMMA), conhecido pelo seu nome comercial “Acrílico”. Na traseira, um material mais elástico torna-se desnecessário, visto que a ocorrência de impactos está mais relacionada com manobras e colisões, poupando o uso do PC, que é mais caro que o PMMA.
Uma curiosidade é que as lanternas traseiras geralmente tem uma placa de circuito feita de Polipropileno reforçado com Talco (PP-TD), com trilhas e contatos de soquetes feitos de liga de Zinco exposta ou estanhada (galvanização).
Para-lamas
→ O Polipropileno puro, ou reforçado com Talco (em torno de 10 a 20%), ou então reforçado com outro retardante de chamas mineral (PP-MD10 ou MD20) é amplamente utilizado na indústria de caminhões, reboques e semi-reboques para a confecção de para-lamas (ou capas de roda, como queira). Veja abaixo as imagens de para-barros de três famosos fabricantes de veículos e implementos:
Imagem 44 - Para-lama de Mercedes-Benz Actros. Este é feito em puro PP
Imagem 45 - Para-lama de um Scania da linha R. Perceba a mistura de 10% de aditivo mineral
Imagem 46 - Para-lama de um semi-reboque da RANDON / Triel-HT. Este já possui 20% de Sílica de Magnésio no PP
CURIOSIDADE: Perceba na Imagem 37 e Imagem 39 a viga metálica tubular que suporta o para-lama. É esta peça que a Iveco resolveu substituir por um braço composto por UP-GF35 no modelo S-Way!
A Scania têm como característica de seus modelos atuais (meados de 1990 pra cá) um grande para-lama envolvendo as rodas dianteiras, abaixo da cabine. Nele o fabricante sueco utiliza, para além do Policarbonato reforçado com resina PET (Polietileno Tereftalato) ou PBT (Polibutileno Tereftalato), o PP-TD (na linha 2023 e posteriores).
Imagem 47 - O Para-lama característico dos Scania
Observe agora um modelo 2024 (ainda com mecânica DC13) portando um para-lama inteiramente de PP-TD com acabamento superior e dos degraus feito em PC+PBT:
Imagem 48 - Visualmente notamos diferença de cor e textura entre os plásticos, além do PP-TD ser mais flexível que o PC+PBT
Alguns fabricantes podem até utilizar o PEHD (Polietileno de Alta Densidade) para confeccionar tais peças, como é o caso de alguns modelos da Noma:
Imagem 49 - Alguns semi-reboques da Noma utilizam PEHD nos para-lamas, outros implementos da marca utilizam o bom e velho PP-MD
A Noma possui até uma patente de um para-lama de PEHD para aplicação em sua linha de semi-reboques de uso florestal...
Diagrama 4 - Esboço do formato dos para-lamas encontrado na referida patente
Nos carros de passeio os para-lamas também pode ser confeccionados em PP ou até mesmo em plástico ABS!
O plástico ABS tem a vantagem de naturalmente poder ser mais flexível, bastando-se escolher a porcentagem de seus componentes (quantidade de Acrilonitrila, Butadieno e Estireno) no processo de fabricação.
Atualmente a indústria já vem investindo no carpete para se fazer para-lamas mais flexíveis e que absorvam melhor pequenos impactos e atenuem ruídos de rodagem, e você verá mais sobre o assunto na continuação deste texto, que pode ser acessado CLICANDO AQUI!
O uso da resina de Polipropileno reforçada com Talco também é muito comum em para-choques de carros de passeio...
Imagem 50 - São grandes peças plásticas muito 'molengas' e um tanto difíceis de alinhar...
Isopor no carro?
A indústria automotiva vem sempre se adequando às normas de emissões de poluentes, normas de segurança e normas ambientais, e por isso, há décadas que o uso de Polipropileno Expandido (EPP) vem sendo feito para a criação de peças absorvedoras de impacto e mantas de isolamento acústico leves e recicláveis. O Poliestireno Expandido (EPS) também é utilizado, porém, ele não é tão rígido (se quebra mais fácil), tendo uma aplicabilidade menor neste âmbito.
Na imagem abaixo, vemos dois blocos absorvedores de impacto montados na frente das pontas de longarina do monobloco de um automóvel:
Imagem 51 - Componentes de EPP para absorção de impactos
Extremamente leve, o EPP pode aguentar sucessivas pancadas sem se deformar ou rasgar, sendo, portanto, um material mais elástico que o EPS.
Na traseira também é possível encontrar peças de EPP por dentro do para-choque e até mesmo em caixas de estepe. É bem provável que no porta-malas do seu carro exista uma caixa de ferramentas (com o macaco e chave de roda) feita em PP Expandido. Nas portas e para-lamas também pode existir uma forração interna com este material, cuja função secundária é isolamento acústico.
No caso do Mercedes-Benz Actros, a função do bloco de EPP é forrar a parte de baixa da cabine, melhorando o isolamento térmico e acústico:
Imagem 52 - Forração inferior da cabine feita com Polipropileno Expandido
Para além do desempenho mecânico, o EPS tende a se 'desfazer' em contato com alguns produtos químicos, tais como Propanona (Acetona e seus derivados) e Óleo Diesel, por isso a indústria aplica o EPP na maioria dos projetos.
E estes foram apenas alguns exemplos de usos de plásticos e borrachas na indústria automotiva. Ao longo do tempo mais e mais exemplos serão adicionados, aumentando ainda mais o embasamento teórico sobre o funcionamento daquilo que nos rodeia! Aguarde!
Pra sugestões, dúvidas ou reclamações, mande um e-mail para hardwarecentrallr@gmail.com.
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FONTES e CRÉDITOS
Texto: Leonardo Ritter
Imagens e gráficos: Google Imagens, Khan Academy, ctborracha; Rubberpedia; Brasil Escola.
Fontes: Rubberpedia (Manuel Morato Gomes); CENTERFLON; FERCOM; Brasil Escola (Jennifer Fogaça); SABÓ; ANIP (Associação Nacional da Indústria de Pneumáticos); Khan Academy; ctborracha; Dutra Borrachas; Afinko Polímeros; AkroPlastic; Canal do You Tube "Alta RPM" (vídeo da RS Air Filter); Wikipedia (somente artigos com fontes verificadas!).
Última atualização: 26 de Setembro de 2024.
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