Cardan até 220 kg mais leve e simples - ALUAUTO
O eixo cardan é o componente automotivo responsável pela transmissão da força do motor às rodas nos veículos com tração traseira, e conecta a caixa de câmbio ao eixo diferencial. Normalmente é produzido em aço, pelas características de resistência mecânica à torção e custo. Porém esta história está para mudar.
A fabricante de eixos Dana apresentou na última edição do Congresso e Exposição Internacionais de Tecnologia da Mobilidade SAE BRASIL, realizado em outubro, em São Paulo, uma nova proposta de eixo cardan em alumínio, para caminhões extra pesados. Produzido em uma única peça, pode atingir até 220 kg de redução de peso, cerca de 40% de um eixo convencional.
"É uma forma de eliminar peso morto no transporte de carga", afirma o diretor de Comunicação e Marketing da Dana, Luis Pedro Ferreira. Um dos segredos é que o produto proposto pela Dana é feito em uma peça única, diferentemente do cardan tradicional, de aço, que para aplicação em veículos extra-pesados é apresentado em duas peças. "Além de o alumínio ser mais leve e apresentar resistência mecânica adequada, simplificamos o projeto, o que reduz desgastes e manutenção", diz Ferreira.
Eixo cardan de alumínio para veículos pesados: redução de peso, ruídos e vibrações
Germany revela, no entanto, que o grande segredo para produzir o cardan em alumínio é a tecnologia de solda por pulso magnético, pois apesar de o tubo ser em alumínio, os componentes das extremidades são em aço. Segundo o engenheiro, o processo de soldagem por pulso magnético permite unir componentes de aço e alumínio, criando uma ampla variedade de projetos inovadores de eixos cardan, tendo como resultado uma liga que supera o desempenho de outros processos de união convencionais.Batizado de Spicer® Diamond Series™, o novo eixo é produzido pelo processo de hidroconformação, e pode ser feito com 2,3 a 3 metros de comprimento. Apesar de mais leve, tem ar mais robusto. O engenheiro Raul Germany explica que o processo de hidroconformação consiste em bombear fluido para dentro de peças tubulares brutas, fazendo com que a pressão interna expanda e molde os componentes no formato desejado da peça acabada. Essa técnica permite a fabricação de peças inteiriças, mas com seções transversais variadas, garantindo continuidade estrutural, redução de peso e economia.
O processo cria um campo magnético intenso ao descarregar rapidamente grandes quantidades de energia elétrica numa bobina especificamente projetada para tal fim. Ao se submeter um tubo de alumínio ao campo magnético, o mesmo se retrai com força suficiente para soldar-se a um componente estacionário, como uma conexão de ponta de aço ou alumínio. O processo produz uma solda em estado sólido, que não usa calor, e a usinagem com máquina-ferramenta controla a orientação do componente.
Os componentes de aço podem suportar as altas tensões associadas a pequenos diâmetros enquanto o alumínio fornece as vantagens de resistência à corrosão e menor peso. A união desses materiais através do processo avançado de pulso magnético permite a Dana projetar componentes leves e compactos, usando os benefícios dos materiais e do processo.
O resultado é um eixo mais leve, com maior resistência, menores níveis de NVH (Noise, Vibration and Harshness) e custo muito competitivo. "Nosso eixo cardan de alumínio não tem problemas de limite de rotação, por exemplo", completa Raul Germany.
Segundo o diretor de Comunicação e Marketing, Pedro Luis Ferreira, o custo do novo produto é relativo ao tamanho do projeto. "Se o cliente nos pedir para fazer 100 peças, atenderemos, mas vai custar muito mais do que em um projeto de 10.000 peças", afirma.
O novo produto é, portanto, um novo conceito de um componente que existe há anos, que com uso da tecnologia foi aperfeiçoado ao ponto de permitir eliminar peso morto. Cabe, agora, ao mercado aderir à idéia para que seja possível ganhar eficiência no transporte.