A importância do plástico na segurança automóvel

Duarte Paulo

16 June, 2020

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O plástico tem a reputação de ser um material barato e de baixa qualidade, e seu uso no fabrico de veículos é pouco considerado pelo público em geral. Costumamos reclamar que os carros atuais são amolgados e amassados ao menor toque, dando-nos a sensação de que a proteção que eles oferecem é mínima.

Comparamos com os modelos antigos, por vezes considerando-os como veículos muito mais seguros. Neles estavam presentes grossas chapas de metal, de formas angulares, onde o plástico primava pela sua ausência. Essas chapas davam-lhes uma sensação mais robusta, e muitas vezes nos referimos a esses modelos como “um tanque”. Esta afirmação é verdadeira? Estamos abrindo mão de maior segurança no uso de materiais plásticos?

A verdade é que, em relação ao plástico utilizado nos carros, a realidade não é essa. A BBC conta, e muito bem, a história do plástico e seus usos na indústria automóvel. As primeiras referências que temos são obviamente doutro derivado do petróleo, os pneus: em 1839 foi descoberta a vulcanização, melhorando a plasticidade e a resistência dos pneus, e em 1888 foi desenvolvido o primeiro pneu com câmara de ar.

Mas entre esses dois eventos houve uma descoberta mais importante, se possível: Alexander Parkes desenvolveu a parkesina em 1862, considerado o primeiro plástico da história. Seus usos iniciais eram fabricar bolas de bilhar (substituindo o marfim) e fabricar celulóide, chave para o desenvolvimento do cinema. Mas não demorou muito para começar a usá-lo na indústria automóvel.

Na década de 1950, já era comum o uso de plástico nos automóveis, embora ainda representasse apenas 3% do total dos materiais. A partir daí, cresceu, passando de ser usado apenas em peças auxiliares, como tubos ou dutos, componentes do interior do carro, como volante ou painel de instrumentos. Mais tarde finalmente chegou à carroceria, sendo usado em frisos, grelhas, faróis e para-choques. Atualmente algumas peças da carroceria também são oriundos deste material. Nos veículos atuais o plástico representa apenas 15% dos materiais utilizados, colocdos onde são mais necessários.

Vantagens e desvantagens do uso de plástico em carros

Começaremos com as desvantagens mais fáceis: menos aderência a certas tintas e mais sensibilidade a solventes. E, obviamente, é um material mais macio, mas como veremos, isso não precisa ser um problema. E aqui terminamos com as desvantagens.

Por outro lado, o plástico possui uma série de propriedades que, em geral, abriram uma ampla gama de possibilidades para o design e a personalização de veículos. As peças plásticas podem ser adaptadas a diferentes formas e posições e podem ser facilmente pintadas e reparadas. Eles também são mais resistentes à humidade (como não enferrujam), reduzem o ruído do veículo e são recicláveis. O último ponto é importante, porque o meio ambiente apreciou muito a maior presença de plástico nos veículos, e não apenas na questão da reciclagem.

O uso de materiais sintéticos reduziu consideravelmente o peso total dos veículos, o que permitiu reduzir motorizações e, portanto, poluir as emissões. Os elementos plásticos usados em um carro comum (entre 100 e 150 kg) pesariam mais que o dobro se fossem de metal (entre 300 e 350 kg). Esse peso extra exigiria maior consumo de combustível e um nível de emissões bem acima do que é atualmente aceitável. Simplesmente, sem plástico nos carros, não poderíamos cumprir os limites estabelecidos pela Europa.

Plástico, essencial na segurança rodoviária

Nesses artigos, Xataka e Motorpasión explicam perfeitamente como a dinâmica funciona nos acidentes de trânsito. As forças produzidas no impacto se traduzem numa pressão que tende a deformar os elementos que colidem entre si (o veículo e, por exemplo, uma árvore). Se esses elementos tiverem grande rigidez e resistência à deformação, transmitirão toda essa pressão; no caso do veículo, aos ocupantes no seu interior.

Toda essa dinâmica era desconhecida até alguns anos atrás, e pensava-se que quanto mais forte era um carro, mais seguro era para os seus ocupantes. Mas a verdade é que, nos modelos mais rígidos, as pressões de impacto foram transmitidas diretamente aos ocupantes através da estrutura do próprio veículo. Tudo isso era conhecido até a década de 1950, quando começaram os primeiros testes de impacto (crash-tests) com manequins (os ancestrais do conhecido manequim de colisão, conhecidos pelo seu nome anglosaxónico crash-test dummies) e testes de homologação, como os do EuroNCAP.

Dada a dureza e rigidez do metal, o plástico foi apresentado como uma alternativa. A grande flexibilidade e deformabilidade dos compostos plásticos proporcionam uma grande capacidade de absorver choques. Se a deformação do veículo for maior, transmitirá menos impacto aos ocupantes. Mas também não há sentido em um veículo feito principalmente de plástico e sem capacidade de resistência, pois os ocupantes podem ser projetados para fora ou ficar envoltos em um amontoado de peças.

Para isso, é essencial encontrar um equilíbrio entre metal e plástico e usar um e outro onde for mais interessante (como dissemos acima). Hoje, temos carrocerias que parecem sofrer um impacto mínimo e interiores reforçados que parecem quase indestrutíveis. É o que é conhecido como deformação programada do veículo.

Tipos de plásticos que usamos em automóveis

Mas nem todos os plásticos são iguais. Por serem materiais sintéticos (ou seja, fabricados artificialmente), os cientistas conseguiram criar uma grande variedade de compostos com propriedades muito diferentes. Tentam colmatar as necessidades, em diversas áreas, do mundo contemporâneo. A empresa de adesivos plásticos e colas Loctite explica muito bem aqui as diferentes categorias nas quais podemos classificar os plásticos.

Termoplásticos: são muito maleáveis com o calor (daí o nome), portanto são facilmente soldáveis e reparáveis. À temperatura ambiente, eles também possuem grande capacidade de deformação e recuperação e, portanto, são capazes de suportar certas flexões e absorver a força gerada em colisões. É por isso que eles são usados em para-choques, amortecedores ou faróis, para reduzir danos em acidentes de trânsito, especialmente em acidentes com pedestres. Alguns dos termoplásticos mais conhecidos são o propileno, o famoso PVC ou o próprio nylon usado nos airbags.

Termostável: como o próprio nome sugere, eles são mais rígidos e difíceis de alterar a temperatura, bem como a pressão ou o efeito de agentes químicos. É por isso que eles são usados em partes do interior da estrutura que devem suportar as altas temperaturas do motor ou radiador; mas também em partes do corpo que devem ser mais rígidas que as termoplásticas, mas igualmente leves. As resinas epóxi ou poliéster insaturado são algumas das mais utilizadas

Elastómeros: Eles apresentam grande elasticidade e flexibilidade, além de grande resiliência e resistência ao calor. É por isso que eles são usados para peças como drenos, spoilers, juntas e perfis para janelas e para-brisas. Os mais conhecidos são o poliuretano e o etileno-propileno.

Compósitos: Constituídos por dois ou mais materiais, geralmente de plástico com fibras sintéticas de vidro ou carbono, para oferecer maior durabilidade ou resistência sem ganhar peso. Alguns dos mais conhecidos são o propileno reforçado com fibra de vidro, usado em válvulas e bujões; ou o SMC (aqui eles explicam muito bem), presente em portas, pisos, tetos deslizantes e um longo etc. onde está substituindo o aço.

O futuro do plástico no carro

Como vimos ao longo do artigo, o plástico desempenhou um papel fundamental na melhoria das características dos automóveis, especialmente em torná-los mais seguros. E sua presença aumentará à medida que cientistas e engenheiros encontrarem outros compostos que podem substituir o metal e tornar a estrutura mais leve. No entanto, o verdadeiro desafio agora reside em minimizar o impacto ambiental que o plástico (quase sempre proveniente do petróleo) tem tanto na fabricação quanto na geração de resíduos.

A solução envolve a reciclagem e a reutilização de materiais (como o uso de pneus usados para produzir luzes de segurança) e a criação de bioplásticos biodegradáveis ao longo do tempo (como o pneu inteligente Michelin Vision). Assim, já temos plásticos feitos com cana-de-açúcar, amido de milho ou amido de batata e com fibras naturais como linho ou cânhamo. Mas o importante é que eles possam pelo menos igualar o desempenho de suas contrapartes petroquímicas e, acima de tudo, contribuir para melhorar a segurança de nossos carros.

Original | Jose Ramon Martinez Fondon
Fotos | PxHere, PxHere, PxHere, Pixabay/PixelMixer, Flickr/Prior Design

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