Nova tecnologia permite a construção de quadros de alumínio mais leves e resistentes

Tecnologia que permite a soldagem – até agora vista como inviável – de ligas de alumínio 7075, abrindo precedente para a construção de quadros mais leves e baratos que os de fibra de carbono

Cientistas da Universidade da California (UCLA) desenvolveram uma nova tecnologia de soldagem que promete revolucionar o mercado de bicicletas, ao possibilitar a construção de quadros de liga de alumínio 7075 super leves, resistentes e baratos, capazes de competir no seguimento hi-end hoje praticamente dominado pelo uso da fibra de carbono.

Alumínio 7075 – Forte como o aço e com apenas 1/3 de seu peso, a liga 7075 é relativamente comum na indústria ciclística, onde é utilizada na construção de guidões, coroas e outros componentes graças à sua resistência mecânica e à fadiga muito superiores ao alumínio 6061, utilizado pela grande maioria dos fabricantes de bicicletas na construção de seus quadros.

Graças a essas características, o alumínio 7075 seria a matéria-prima perfeita para quadros de bikes se não fosse um ‘pequeno’ detalhe: a impossibilidade de soldar o material sem que o mesmo se decomponha.

Composta por alumínio, zinco, magnésio e cobre, a liga 7075 – também conhecida por Zicral – se decompõe durante o processo de soldagem, em um processo químico denominado segregação metálica, que resulta em uma série de micro rachaduras ao longo da solda, inviabilizando-a.

A solução para o problema foi encontrada pelo professor Xiaochun Li e sua equipe do Departamento de Engenharia e Mecânica Aeroespacial da UCLA, que desenvolveu uma solução simples, porém eficaz, baseada no uso de eletrodos com nanopartículas de carboneto de titânio (TiC).

A nova técnica não apenas impede a ocorrência da segregação metálica como resulta em uma solda extremamente resistente, na ordem de 392 megapascal (a título de comparação, a resistência de uma solda em liga de alumínio 6061 é de apenas 186 megapascal).

Para Nelson Motta, diretor da Nottable Metal Works, fabricante brasileiro de componentes para bicicletas, a nova tecnologia pode se revelar bastante promissora:

“A nova técnica irá proporcionar quadros de alumínio muito mais leves do que os tradicionalmente fabricados com a a liga 6061. Para se ter uma ideia, a liga 6061 chega à 100/110 HB de dureza, enquanto o 7075 pode chegar a 190 HB, isto sem falar nas outras características, como resistência a tração, compressão e alongamento, que de uma forma geral acompanham esse ganho”, disse o diretor da Nottable, marca pioneira no Brasil na utilização da liga 7075 em cogs e coroas de transmissão.

De acordo com seus desenvolvedores, a nova tecnologia, em conjunto com tratamentos térmicos após a soldagem, poderá aumentar sua resistência para 551 megapascal, resistência similar a do aço.

Outra vantagem do processo é que a tecnologia não exige investimentos adicionais em novos equipamentos, já que os eletrodos de carboneto de titânio podem ser utilizados no mesmo maquinário usado na soldagem do alumínio 6061.

Potencial de mercado – Para o professor da UCLA, o uso da nova tecnologia em conjunto com a liga 7075 abre espaço para a construção de quadros de alumínio hi-end, cujo baixo peso e alta resistência irá oferecer uma competição direta com os modelos em fibra de carbono, a um custo final significativamente menor.

Segundo os cientistas, uma parceria realizada recentemente entre a UCLA e um fabricante de bicicletas dará início à construção de protótipos de quadros feitos de alumínio 7075 de forma testar sua viabilidade comercial.