Novos veículos, novas oportunidades para a indústria de plásticos

À medida que coexistem veículos elétricos, híbridos, soluções a hidrogénio, micromobilidade, sistemas autónomos e novos modelos de utilização, muda também aquilo que se pede aos materiais. No caso dos plásticos, a transformação é particularmente visível. Uma peça que antes tinha como principais exigências a resistência, o peso, o custo ou o acabamento pode agora ter de assegurar isolamento elétrico, resistência térmica e ao fogo, proteção de sistemas de alta tensão, integração de sensores ou compatibilidade com processos de reciclagem.

Os requisitos de desempenho estão também a mudar. “A investigação e desenvolvimento na área dos materiais para a mobilidade está a passar de uma lógica de ‘mais leve, mais resistente e mais funcional’ para uma lógica de ‘mais leve, mais funcional e circular’”, resume Cláudia Cristóvão, diretora-geral do Pólo de Inovação em Engenharia de Polímeros (PIEP).

Mas eletrificação não elimina a necessidade de plásticos. Em muitas aplicações torna-a mais exigente.

A Simoldes identifica, para os próximos cinco a dez anos, um crescimento da procura por componentes associados a caixas e tampas de baterias, sistemas de gestão térmica, conectores de alta tensão, suportes estruturais e semiestruturais e elementos de isolamento elétrico e magnético.

A substituição de peças metálicas por polímeros e compósitos é outra frente de desenvolvimento. Um conjunto formado por várias peças metálicas, por exemplo, pode em determinadas aplicações dar lugar a uma solução termoplástica integrada. Pedro Araújo, vice-presidente da Associação Portuguesa da Indústria dos Plásticos (APIP) para a área da Mobilidade, aponta precisamente essa possibilidade: “Um conjunto metálico constituído por múltiplos componentes pode ser substituído por uma solução termoplástica integrada, produzida num processo one-shot”, o que permite reduzir ou eliminar operações como a conformação, a soldadura, a pintura e a montagem.

A redução do número de componentes pode traduzir-se em menos operações e menor consumo de recursos, além de encurtar o tempo de colocação no mercado. Mas a APIP ressalva que eventuais ganhos económicos e ambientais têm de ser confirmados numa abordagem de ciclo de vida.

A redução de peso (ou lightweighting) continua a ser importante para a eficiência energética e, no caso dos veículos elétricos, para a autonomia. Mas já não chega encontrar o material mais leve. É necessário manter resistência mecânica, estabilidade dimensional, comportamento térmico, segurança e durabilidade.

A Arburg deixa um exemplo concreto desta procura. Através da tecnologia Fiber Direct Compounding, é possível incorporar fibras longas diretamente durante a injeção. Em aplicações desenvolvidas pela empresa, componentes em polipropileno (PP) com 30% de fibra de vidro longa alcançaram uma resistência comparável à de componentes em polibutileno tereftalato (PBT), com uma redução de peso de até 30%. A mudança chega, assim, ao equipamento de transformação. “Já não se trata apenas de fabricar uma peça com determinadas dimensões, mas de integrar funções como isolamento, estanquidade, ligação ou amortecimento no próprio componente”, explica a Arburg.

Isto está a favorecer tecnologias como a injeção multicomponente, a sobremoldação de insertos e o processamento de silicone líquido, mas também uma maior integração entre máquina, automação, periféricos e sistemas de controlo.

Carcaça fabricada através de Fiber Direct Compounding (FDC) em PP com 30% de fibra de vidro longa, com uma resistência comparável à de um componente de PBT e 30% menos de peso. Foto: Arburg.

A eletrificação é apenas uma parte da transformação. A crescente presença de eletrónica nos veículos está a alterar também a forma como são concebidos os componentes plásticos, que passam a incorporar novas funções e a trabalhar em conjunto com sistemas eletrónicos.

Neste campo, a Simoldes identifica o desenvolvimento do chamado Software-Defined Vehicle como uma das tendências com maior impacto. Funções que anteriormente dependiam de comandos e componentes separados estão a ser integradas nas próprias superfícies do veículo, através de soluções com iluminação, sensores tácteis, feedback háptico ou deteção de ocupantes.

Para os fabricantes de peças, esta evolução implica dominar tecnologias que combinam transformação de polímeros com eletrónica, como a eletrónica impressa, a in-mould electronics e a integração de sensores e sistemas de iluminação nos componentes. O objetivo deixa de ser apenas produzir uma peça plástica para passar a desenvolver componentes capazes de desempenhar várias funções.

O Centro Tecnológico da Indústria de Moldes, Ferramentas Especiais e Plásticos (Centimfe) considera que esta evolução poderá levar a uma mudança significativa no papel dos transformadores. “A competência futura poderá não estar apenas na moldação da peça, mas na produção de um módulo funcional completo”, considera Nuno Fidelis, gestor de Operações do centro tecnológico.

Neste modelo, diferentes funções podem ser reunidas num único componente, reduzindo o número de peças e operações de montagem. A vantagem, porém, traz novos desafios: quanto maior for a integração, maior será também a complexidade da validação. Uma falha num componente multifuncional pode comprometer várias funções em simultâneo, obrigando a testar não apenas a peça, mas também o seu comportamento enquanto parte de um sistema.

Esta evolução reforça igualmente a importância das tecnologias de união. A forma como os diferentes materiais e componentes são ligados passa a ser determinante não só para a resistência e durabilidade, mas também para a reparabilidade e para a desmontagem no fim de vida. Soluções como a soldadura por laser, ultrassons ou vibração, os adesivos estruturais reversíveis e as ligações entre plástico, metal e compósitos ganham, assim, importância no processo de desenvolvimento.

Nos interiores, esta transformação traduz-se numa procura por soluções mais diferenciadas, com maior integração de iluminação e novas possibilidades de acabamento e personalização. A Simoldes identifica também, em alguns nichos, a utilização de materiais naturais ou provenientes do reaproveitamento de desperdícios de outros setores. Ao mesmo tempo, os ciclos de desenvolvimento e validação estão a encurtar, aumentando a pressão sobre a capacidade de industrialização.

A Augusto Guimarães & Irmão (AGI) identifica no seu portefólio de materiais uma procura crescente por polímeros de engenharia de elevada performance, incluindo PA12, distribuído em Portugal pela empresa em parceria com a Evonik. Entre as aplicações estão linhas de refrigeração de baterias, sistemas de hidrogénio e componentes sob o capô que exigem elevada resistência química e térmica.

Mas são os retardadores de chama que, segundo Orlando Andrade, da AGI, registam atualmente a maior procura neste tipo de aplicações. “É precisamente esta capacidade de resposta a requisitos críticos de segurança, e não necessariamente a criação de famílias de produto inteiramente novas, que distingue a lógica de desenvolvimento destes materiais face aos graus tradicionalmente usados no automóvel de combustão”, explica.

Nas baterias e nos sistemas de gestão térmica, por exemplo, os materiais têm de conciliar resistência térmica e elétrica, estabilidade dimensional perante variações de temperatura e, em determinadas aplicações, propriedades de blindagem eletromagnética ou dissipação eletrostática.

Também a proteção de cabos e sistemas de alta tensão coloca novas exigências aos materiais. No caso do hidrogénio, acrescentam-se requisitos relacionados com resistência mecânica, durabilidade e segurança.

O novo enquadramento europeu relativo aos veículos em fim de vida entrou em vigor em agosto de 2026 e estabelece metas obrigatórias de incorporação de plástico reciclado nos novos veículos: 15% a partir de 2032 e 25% a partir de 2036. A legislação introduz ainda requisitos relacionados com desmontagem, recuperação, rastreabilidade e informação sobre materiais e componentes.

Na Simoldes, a experiência com reciclados não é recente. A empresa utiliza diferentes níveis de incorporação, desde materiais com 100% de conteúdo reciclado até soluções com taxas de 20% a 30%, abrangendo várias famílias de polímeros. Atualmente, cerca de 9% do volume de produção da empresa é processado com materiais reciclados e, segundo Júlio Grilo, Headquarters Research and Innovation manager da Simoldes, não existem problemas de qualidade ou quantidade para responder aos projetos atuais. “À medida que a procura aumentar e a regulamentação impulsionar uma utilização mais generalizada destes materiais, este poderá tornar-se um dos principais desafios da cadeia de valor”, alerta. Entre as preocupações estão uma eventual escassez de determinadas matérias-primas recicladas e a possível degradação das suas propriedades mecânicas, térmicas e funcionais.

Existe ainda uma pergunta para a qual, segundo a Simoldes, não há uma resposta universal: quantos ciclos de reciclagem consegue suportar um polímero antes de perder propriedades de forma significativa? A resposta vai depender do tipo de material, da aplicação e do processo de reciclagem.

A Arburg identifica outro problema: a variabilidade. Os reciclados podem apresentar características diferentes das matérias-primas virgens e obrigam a um controlo mais apertado do processo de injeção. É por isso que a empresa tem desenvolvido ferramentas de controlo adaptativo. O RecyclatePilot ajusta automaticamente parâmetros de injeção quando deteta variações na densidade da peça, procurando manter constante o peso de injeção. O ReferencePilot ajusta a pressão interna do molde durante a pós-pressão para manter condições de processo estáveis.

Durante décadas, a conceção de componentes automóveis privilegiou sobretudo o desempenho, a segurança, o custo, a estética e a processabilidade. Agora, outras questões entram no processo de desenvolvimento: como desmontar a peça, se pode ser reparada, se é possível separar os diferentes materiais e se existe uma cadeia capaz de os reciclar. Está também em causa perceber se o material recuperado pode regressar a uma aplicação de valor semelhante.

É esta a lógica do 'design for circularity' defendida pelo PIEP. “Uma das alterações mais significativas é a aproximação entre o desenvolvimento do produto e o seu fim de vida”, explica Cláudia Cristóvão. A questão é especialmente relevante para os plásticos, uma vez que um veículo pode reunir diferentes polímeros, cargas, aditivos, revestimentos, adesivos, espumas e reforços. Uma solução que funcione perfeitamente durante a utilização pode revelar-se difícil ou dispendiosa de desmontar e reciclar.

A Simoldes considera que o 'design for circularity' ainda está relativamente pouco desenvolvido no setor automóvel. Sem alterações nas especificações dos fabricantes de equipamento original (OEM), desmontar e separar componentes pode continuar a ser economicamente inviável devido ao tempo, custo e complexidade envolvidos.

A rastreabilidade ganha, desta forma, uma importância crescente. Os OEM devem exigir informação mais completa sobre a composição, origem, conteúdo reciclado e desempenho ambiental dos materiais, aproximando a cadeia automóvel da lógica do passaporte digital dos componentes.

A nova regulamentação introduz, assim, exigências adicionais nesta fase de desenvolvimento. Ao estabelecer metas de incorporação de material reciclado e ao reforçar requisitos de desmontagem, recuperação e rastreabilidade, cria pressão para que o fim de vida passe a ser considerado desde a fase de conceção.

Para os transformadores, isso significa que a escolha do polímero, a geometria, os sistemas de união e a combinação entre materiais podem passar a ser definidos também em função daquilo que acontecerá ao componente no fim da sua vida útil.

A transformação dos produtos está também a mudar a forma como são produzidos. Na Arburg, a máquina de injeção deixa de ser encarada como um equipamento isolado e passa a integrar um sistema de produção em que diferentes equipamentos e dados são articulados para acompanhar e controlar o processo.

O sistema MES ALS permite recolher e analisar dados de produção, reforçando a transparência e a rastreabilidade. Esta capacidade ganha importância à medida que os materiais apresentam maior variabilidade e os componentes se tornam mais complexos.

O Centimfe identifica uma evolução semelhante, com a crescente utilização de tecnologias de monitorização e simulação para aproximar o desenvolvimento do processo produtivo. A combinação destas ferramentas permite encurtar os ciclos de desenvolvimento, apoiando etapas como a prototipagem, os ensaios e a validação antes da produção em escala industrial.

Segundo Júlio Grilo, os OEM estão a exigir componentes com níveis crescentes de desempenho, qualidade e fiabilidade, mantendo, ao mesmo tempo, uma forte pressão sobre os custos. Esta exigência reflete-se em cadernos de encargos, fichas técnicas e planos de validação cada vez mais completos e numa análise mais abrangente da cadeia de fornecimento.

Para além da capacidade industrial e da eficiência dos processos, os construtores estão também a considerar fatores como a localização da produção, a resiliência logística, a inovação e a gestão do risco. A sustentabilidade começa igualmente a pesar nesta avaliação, sobretudo através da pegada carbónica e de outros indicadores ambientais. Ainda assim, o preço continua a ter um peso determinante. “Atualmente, o preço permanece o principal fator de decisão”, sublinha a Simoldes.

Para os fornecedores, esta evolução traduz-se na necessidade de adaptar materiais, equipamentos, processos e competências, incluindo uma maior aposta na digitalização. Tudo isto acontece num contexto de forte pressão sobre os custos e de transformação da própria indústria automóvel europeia.

A indústria portuguesa de componentes, fortemente orientada para a exportação e integrada nas cadeias de fornecimento dos fabricantes europeus, enfrenta também os efeitos da redução da produção automóvel na Europa, da concorrência internacional e da instabilidade das cadeias de fornecimento.

Para José Couto, presidente da Associação de Fabricantes para a Indústria Automóvel (AFIA), as empresas portuguesas estão a responder aos desafios colocados pelos clientes e pelo regulador, mas “nem tudo depende das empresas”. O responsável defende, por isso, o reforço das condições do país, nomeadamente através da modernização das infraestruturas e da qualificação, como forma de aumentar a produtividade e a competitividade. Neste contexto, a AFIA procura acompanhar as empresas na transição, ajudando-as a antecipar os desafios regulatórios, tecnológicos e de mercado.

A transformação da mobilidade abre novas oportunidades para os fabricantes portugueses de componentes plásticos, mas estas não passam necessariamente por produzir mais peças. O desafio está também em responder a aplicações mais complexas, nas quais se cruzam requisitos de leveza, reciclabilidade e integração de funções elétricas e eletrónicas.

É aqui que a AGI identifica oportunidades na combinação destas características, enquanto a Arburg aponta para uma maior integração dos processos, conjugando injeção, automação, digitalização e controlo. A Simoldes antevê, por sua vez, uma procura crescente por componentes inteligentes, sustentáveis, leves e multifuncionais.

Para a Associação Portuguesa da Indústria dos Plásticos (APIP), esta evolução exige um reposicionamento do plástico enquanto material de engenharia, valorizando o seu desempenho, versatilidade e eficiência de industrialização. A associação pretende reforçar, neste âmbito, a economia circular e a conformidade técnica, a capacitação e valorização do plástico de elevado valor acrescentado e as redes de colaboração entre a indústria, as universidades e os centros de interface tecnológico.

Esta articulação poderá ganhar importância à medida que os componentes passam a integrar eletrónica, sensores e diferentes materiais e funções. O desenvolvimento torna-se, assim, cada vez menos circunscrito a uma única área de especialização.

A nova mobilidade está, por isso, a alterar o que se espera de uma peça plástica antes mesmo de esta chegar à máquina de injeção. Além de responder a requisitos de desempenho cada vez mais exigentes, o componente terá de incorporar novas tecnologias e considerar o seu próprio fim de vida.

Para os transformadores portugueses, o desafio passa por conciliar desempenho, competitividade e circularidade.