No centro da
sustentabilidade encontram-se os regulamentos de diferentes países do mundo
sobre eficiência do consumo de combustível e emissões de gases de escape.
Alguns fabricantes de equipamento de origem (OEM) e governos estão a autorizar
proibições nas vendas de veículos a gasolina e diesel. Isto está a resultar em
maiores inovações tecnológicas nos veículos elétricos (VE) com o objetivo de
obter paridade de custos com os veículos com motor de combustão interna (MCI) e
aumentar a confiança dos consumidores em mais quilómetros por carga. Os fabricantes de
automóveis estão a fazer mudanças para serem bem-sucedidos na economia
circular. Para isso, estão a diminuir o peso dos veículos para reduzir as
emissões de gases de escape, no caso dos MCI, e obter mais quilómetros por
carga nos VE. Além disso, a indústria automóvel pretende reduzir as emissões de
gases com efeito de estufa (GEE) de âmbito 1, 2 e 3 e isto afeta a escolha dos
materiais e processos. "Para proteger o
planeta das alterações climáticas e as pessoas dos efeitos nocivos dos
compostos orgânicos voláteis (COV), os requisitos regulamentares e as
iniciativas dos fabricantes estão a obrigar a indústria automóvel a reduzir as
emissões e os resíduos para melhorar o consumo de energia e apoiar padrões mais
elevados de eficiência do consumo de combustível. Como resposta, a indústria automóvel está a
desenvolver materiais mais leves para as carroçarias e estruturas dos veículos
e a utilizar matérias-primas mais sustentáveis nas fábricas,” afirmou Dr. Sanghamitra
Sircar, Global Product Manager da Axalta Mobility Coatings. A indústria de tintas está a
desempenhar o seu papel ao apoiar estas mudanças. Na
verdade, progrediu muito desde a aplicação manual de vernizes com paletas de
cores limitadas até tempos de secagem maiores na década de 1900. Atualmente, a
indústria de tintas oferece várias aplicações que não requerem primário, tintas
à base de água, tintas à base de água e de solventes com elevado teor de
sólidos e Harmonized Coating SystemsTM, assim como mandris robóticos
ou aplicações com um mandril com uma gama de cores peroladas e metalizadas.
Isto já permitiu a redução significativa das emissões de solventes orgânicos e
o consumo de energia nas oficinas. Por exemplo, com base nos relatórios de RSE de OEMs
disponíveis ao público, o consumo de energia desceu de cerca de 2500
KWh/veículo em 2010 para atualmente, menos de 700 KWH/veículo. Da mesma forma,
em diferentes partes do mundo, as emissões de COV diminuíram de >600g/l há
apenas alguns anos para 420g/l nas bases bicamada à base de água. E agora, os designs de carroçarias de automóveis leves nos quais os
fabricantes de automóveis utilizam vários estratos visam reduzir o peso
total da carroçaria de um veículo. A Axalta, um dos principais fornecedores
mundiais de tintas líquidas e em pó, está a responder aos desafios colocados
por estes novos materiais leves. Implicações do design de
carroçaria leve Os materiais leves, tais como
o aço de alta resistência, alumínio, magnésio, plásticos reforçados com fibra
de carbono, compostos de moldagem de folhas (CMF) e poliolefinas termoplásticas (PT) contribuem para aumentar a quilometragem nos VE e reduzir as
emissões de gases de escape. No entanto, estes substratos leves criam desafios
para as tecnologias de tintas em termos de: - Uniformidade das tintas e harmonia das cores em vários substratos; - Deformação térmica dos substratos plásticos; e - Processos de
aderência e vedação que podem afetar a secagem das tintas e adesivos. Sanghamitra
Sircar explicou, "Os avanços tecnológicos devidos aos regulamentos e às
exigências dos clientes aumentaram nas últimas oito décadas e a Axalta continua
a aproveitar a nossa vasta experiência nos segmentos automóvel, de tintas e
industrial para desenvolver e implementar sistemas de tintas adequados para os
novos substratos dos fabricantes de automóveis.” Design de
carroçaria leve e sistemas de secagem a baixa temperatura Os sistemas de
secagem a baixa temperatura foram concebidos para diferentes substratos, que
normalmente são formados por plásticos e compostos, que não são resistentes a
altas temperaturas. Atualmente, já
existem algumas soluções para tintas com secagem a baixa temperatura. Estas
incluem processos bem estabelecidos para várias tecnologias de peças plásticas
para automóveis e camiões de carga, que requerem uma aparência e níveis de
qualidade cada vez mais exigentes de primários e bases bicamada de secagem a
baixa temperatura e fabricantes de automóveis especializados, nos quais os
sistemas de mistura de secagem a baixa temperatura proporcionam pequenos lotes
de cores de edição especial específicas dos clientes. No entanto, são necessários
processos e soluções adicionais para responder aos desafios colocados pelas
diferentes misturas de substratos. As fórmulas de tintas mais recentes têm de
aderir a superfícies de elevado desempenho e manter uma aparência e durabilidade
superiores. "O fabrico de
veículos leves está claramente a impulsionar a inovação de tintas com secagem a
baixa temperatura,” declarou Sanghamitra Sircar. "Na próxima década, os
fabricantes de automóveis agilizarão a substituição de aço de alta resistência
por aço de alta resistência avançado, alumínio, plásticos e compostos. Além
disso, reduzirão o peso dos componentes de segurança, comunicação e elétricos
para tornar os veículos mais leves e obter mais quilómetros por carga nos VE e
reduzir as emissões e o consumo de combustível dos veículos com MCI.” A Axalta já utiliza sistemas
de secagem a baixa temperatura que têm uma técnica de secagem no forno a uma
temperatura mais baixa do que os sistemas tradicionais. Isto contribui para os
fabricantes de automóveis reduzirem os custos de energia de toda a cadeia, uma
vez que podem pintar peças metálicas e não metálicas em conjunto e ao mesmo
tempo na mesma linha. A Axalta continua a desenvolver
sistemas de camadas de revestimento com secagem a baixa temperatura e continua
a colaborar com os respetivos clientes para fazer com que as tintas com secagem
a baixa temperatura sejam um sucesso. Além disso, tem uma
eletrodeposição com uma ampla gama de temperaturas de secagem para temperaturas
de eletrodeposição que vão dos 140 oC aos 200 oC para
permitir uma pintura uniforme dos VE sem reduzir a velocidade das linhas. "Com
a sustentabilidade e a produtividade no seu cerne, muitos dos novos sistemas da
Axalta têm a capacidade de reduzir o número de fases de secagem, ao mesmo tempo
que visam oferecer o mesmo desempenho de uma camada completa que os processos
de pintura tradicionais,” afirmou Sanghamitra Sircar. Potenciais
tecnologias de tintas para sistemas de secagem a baixa temperatura Atualmente, a principal
tecnologia para as tintas de secagem a baixa temperatura são os poliuretanos
2K. Várias tecnologias que não contêm isocianatos, como a melamina ou o
acrílico 2K com catalisador desbloqueado ou a melamina ou o acrílico 1K com
catalisador bloqueado, têm o potencial de reduzir as temperaturas de secagem
para a temperatura pretendida. Outras estratégias de reação de secagem que têm
sido tradicionalmente utilizadas nas aplicações industriais demonstraram
resultados interessantes em condições de secagem de automóveis a baixa
temperatura. Em todos os casos, o desafio consiste em combinar a reatividade da
tecnologia de secagem com a estabilidade do sistema e as propriedades da
película nestas condições de secagem restritas. Uma opção
promissora é a química do (poli) aspartato, que é acessível através de um
procedimento sintético simples. Mostra resultados encorajadores na obtenção de
propriedades tecnológicas muito boas como durabilidade e resistência química,
até numa secagem à temperatura ambiente através de uma reação de secagem muito
rápida. Sanghamitra
Sircar explicou, "Isto também oferece a possibilidade de formular tintas com
maior teor de sólidos para combinar as vantagens de uma secagem a baixa
temperatura e reduzir as emissões de solventes.” O futuro O design de carroçarias leves
impulsionará inevitavelmente mais inovações na área das tintas, materiais e
processos de secagem a baixa temperatura. Embora algumas das tecnologias já
estejam disponíveis, estão a ser desenvolvidas mais tecnologias para responder
aos desafios colocados pelos novos materiais. O próximo passo
decisivo que permitirá reduzir ao máximo as emissões de CO2 das
tintas é a realização da pintura de todas peças em conjunto na mesma linha.
Isto implicará reduzir a temperatura de secagem na fase de secagem da base para
verniz. No caso dos VE, com bateria de pesados debaixo da carroçaria, isto
também requererá
uma eletrodeposição com uma ampla gama de temperaturas de secagem para que o
sistema da bateria com maior teor de massa térmica seja pintado de forma
uniforme e ao mesmo tempo que as outras partes da carroçaria do veículo. "Na Axalta, levamos muito a sério o nosso papel de parceiro com experiência e de longa data dos nossos clientes, assim como o ambiente da mobilidade. O nosso objetivo é apoiá-los para que possam obter maior produtividade, diminuir as emissões de COV, reduzir o consumo de energia, diminuir a pegada de carbono e reduzir os custos operacionais. Além disso, o nosso trabalho em curso de investigação e desenvolvimento continua a produzir tecnologias que estão à altura das necessidades atuais e futuras,” concluiu Sanghamitra Sircar. |
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Desafios e oportunidades do design de automóveis ligeiros para os sistemas de tintas
A indústria automóvel está a sofrer mudanças significativas. Uma das principais megatendências que está a afetar esta indústria é a sustentabilidade e o impulso para uma economia circular.
27 Ago. 2021
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No centro da
sustentabilidade encontram-se os regulamentos de diferentes países do mundo
sobre eficiência do consumo de combustível e emissões de gases de escape.
Alguns fabricantes de equipamento de origem (OEM) e governos estão a autorizar
proibições nas vendas de veículos a gasolina e diesel. Isto está a resultar em
maiores inovações tecnológicas nos veículos elétricos (VE) com o objetivo de
obter paridade de custos com os...