Antes de prosseguirmos com o desenvolvimento do trabalho achamos por bem realizar um pequeno ponto prévio para esclarecer quais os benefícios e vantagens em produzir um veículo de transporte coletivo em materiais compósitos.
Verificando-se que na atualidade os autocarros ainda são essenciais para o transporte de massas, circulando em 2000 nas estradas da união europeia cerca de 500000 destes veículos, conceber então, estruturas com maior valor de mercado e que simultaneamente conseguem ser mais leves, mais duráveis e apresentar melhores prestações dinâmicas. Sendo mais amigas do meio ambiente, só pode ser vantajoso.
Uma carroçaria, como a que está em estudo, realizada segundo os processos tradicionais em aço pesará cerca de duas toneladas variando consoante o tamanho do autocarro e a empresa que o concebe entre 2000 e 2500 kg, ora com este projeto utilizando novos materiais e processos de fabrico será possível obter uma redução de peso da carroçaria de cerca de 20%. Esta redução de peso ocorre, porque o material que pretendemos utilizar tem melhores propriedades específicas, ou seja, é necessário menos massa de material para obter um produto com melhores características que o obtido segundo o processo tradicional. Verificamos simultaneamente que os processos construtivos envolvendo materiais compósitos permite uma melhor e maior integração de componentes. Sendo assim é simplificado o processo produtivo diminuindo o peso da estrutura resultante, uma vez que serão utilizados menos componentes o que diminui o número de elementos da ligação necessários.
Sintetizando as ideias descritas ao longo do parágrafo anterior, podemos dizer que a produção de uma carroçaria em materiais compósitos permite uma redução dos consumos da viatura, verificando-se também que com a redução do peso da carroçaria é possível um aumento do valor da carga útil do veículo, tornando assim possível o transporte de um maior número de pessoas e bens. Se pretendermos manter o valor de carga útil então será possível diminuir o tamanho das rodas e pneumáticos o que levará a uma melhoria das características dinâmicas dos autocarros, ocorrendo assim uma diminuição do teor dos valores da poluição atmosférica.
Havendo o conhecimento que as estruturas tradicionais dos autocarros são realizadas em aço, ou na melhor das hipóteses em alumínio têm que ser utilizados diversos elementos de ligação para unir os múltiplos componentes que as constituem. Essas ligações são normalmente feitas usando parafusos ou por meio de adesivos levando a existência de um grande número de elementos que necessitam de dimensionamento, produção, armazenagem e controlo individual de qualidade. Verificando-se essa mesma realidade para os conjuntos de componentes, a incorporação de um novo processo produtivo que representa uma redução parcial do número de peças só pode ser considerado vantajoso uma vez que vai promover uma redução real dos custos produtivos e levando na mesma medida a uma redução do tempo de montagem do autocarro.
A utilização de materiais compósitos de origem polimérica com elevada resistência aos fenómenos corrosivos representa uma significativa redução dos custos de reparação e manutenção. Estudos relativos á manutenção de autocarros indicam que ao longo da sua vida útil um autocarro produzido em aço necessita de reparações para corrigir problemas relacionados com fenómenos de corrosão que representam cerca de 10 % do seu valor de aquisição, não sendo ainda considerado neste estudo o custo da imobilização do veículo. Logo conseguir prolongar a vida útil do veículo por mais de 20 anos sem que este tenha de sofrer intervenções só pode gerar enormes ganhos económicos que deixarão os operadores públicos ou privados muito satisfeitos.
Ao longo dos anos e da evolução dos transportes coletivos verificou-se uma crescente consciencialização para a importância da definição de altos parâmetros de segurança passiva dos autocarros, como tal têm-se verificado uma melhoria significativa deste requisito nos autocarros mais modernos. Ora esta melhoria exigida pelos clientes e pelas normativas europeias leva que os fabricantes de autocarros tenham que cumprir requisitos cada vez mais complexos. Verificando-se que neste momento o requisito que apresenta maior complexidade para os produtores é o ensaio de capotamento do veículo. Uma melhoria significativa neste parâmetro levará a uma redução dos danos resultantes de cerca de 6 % dos acidentes deste tipo de viatura. Neste requisito também é possível verificar uma melhoria significativa dos resultados obtidos com o uso de materiais compósitos, uma vez que estes apresentam como sabemos valores elevados das suas propriedades específicas, sendo ainda permitido utilizar as suas propriedades de direccionalidade e flexibilidade do processo produtivo para melhorar os seus resultados.
Tal como vamos ter a oportunidade de verificar mais adiante no trabalho, e ao contrário do que é a perceção geral, a manutenção quer preventiva, quer em caso de acidente é mais económica, mais fácil de executar e mais rápida que a congénere realizada nas estruturas tradicionais.
Tendo conhecimento que a reciclagem de materiais compósitos de matriz termoendurecível não é muito fácil se forem utilizadas resinas termoplásticas abre-se um novo campo de oportunidades para as empresas que realizam a reciclagem deste género de materiais. A reciclagem de materiais compósitos com resinas termoplásticas é mais fácil permitindo a separação e reutilização do material constituinte da matriz e do reforço.
O desenvolvimento deste género de projetos permite á empresa um aumento dos conhecimentos dos seus colaboradores permitindo assim que estes apresentem maior eficiência e eficácia que pode ser utilizado no desenvolvimento de outras estruturas similares.
Com o desenvolvimento deste processo será possível aumentar o conhecimento nas seguintes áreas:
Simulação de dano para estruturas complexas, recorrendo-se para tal a critérios de rotura avançados;
Definição de uma matriz de ensaios para situações que não estão previstas para ensaios normalizados;