Fibra de Carbono: a 8ª Maravilha do Automobilismo

Leveza, beleza, resistência. Essas são as propriedades da fibra de carbono, material quase mágico que faz com que os carros fiquem leves e resistentes.
O material foi inventado em 1958 por Roger Beacon, funcionário da Union Carbide, uma subsidiária da gigantesca Dow Chemical.
Como o nome diz, a fibra é feita de microscópicos fios feitos de átomos de carbono que juntos e alinhados produzem um eixo que pode ser tecido e combinado a outros materiais dependendo do uso esperado, que vai de varas de pescar, passando por raquetes de tênis, carros e aviões.

Para se produzir um desses fios que tem de 0.005 a 0.010mm de diâmetro (um fio de cabelo tem aproximadamente 0.080mm), é necessário aquecer um polímero a altas temperaturas para carbonizá-lo. Inicialmente foi utilizado um material chamado Raiom, um tipo de seda sintética da qual são feitas muitas coisas, inclusive lingerie e o “recheio” dos isqueiros Zippo. Atualmente, a fibra é produzida com Poliacrilonitrila (PAN), ou mesmo piche (vindo do petróleo). O material carbonizado é então ligado entre si formando um eixo ou fibras que são trançadas para formar um fio, algo como um novelo de lã ultra resistente.

Fibra de carbono, mais escura, comparada a um fio de cabelo

Como um tecido vira carro?

Originalmente sendo um material flexível, como por exemplo, em uma vara de pescar, a fibra de carbono tem que passar por alguns processos para se tornar sete vezes mais rígida que o alumínio.
Em seu estágio inicial, a fibra parece um tecido ou um adesivo autocolante. Pode ser dobrada e cortada, e até colada na janela do seu quarto.
Primeiramente, as formas são feitas em um processo de corte parecido com o de roupas. Depois são adicionadas camadas em cima de camadas em diferentes direções do material que são comprimidas a vácuo. A peça então é colocada em um molde para tomar forma e vai para um autoclave (uma grande panela de pressão) para ser “cozida” e curada até ficar dura.
No caso de um F1, algumas das peças de fibra de carbono têm no meio uma colmeia de alumínio para maior absorção de impacto, mas em uma asa, por exemplo, é usada a fibra pura.
Para se ter idéia de peso, um wishbone da suspensão de um carro de Fórmula 1 de 1993 feito em aço pesa em torno de um quilo e meio. Já um moderno em carbono, pesa meio quilo. Lembrando que o de carbono é mais fino e mais rígido.
Apesar de parecer frágil, um carro de corrida mesmo feito de plástico (o composto é considerado um) é extremamente forte e absorve o impacto muito melhor do que um carro de aço ou alumínio. Eles são feitos para deformar e quebrar, para que o impacto de uma batida no muro não seja transferido diretamente para o piloto.
Muitos de nossos ídolos estariam mortos não fosse pela fibra de carbono.

Estreia na Fórmula 1

A estreia em carros foi na Fórmula 1, na década de 1960, quando Colin Chapman da Lotus usou a fibra para reforços estruturais. O primeiro chassi foi lançado pela McLaren, em 1981 no MP4/1. A fibra usada era um composto em forma de “sanduíche” de resina epóxi e uma colmeia de alumínio, que é utilizado até hoje e garante uma rigidez imensa combinada à leveza e resistência a impactos.
Na época houve uma descrença sobre o uso do “plástico mágico”. Alguns diziam que em caso de acidentes o carro viraria pó. Mas esse pensamento se evaporou no Grande Prêmio de Monza, daquele mesmo ano, quando John Watson “pisou” na grama da segunda Curva di Lesmo, arremessando o McLaren contra o guard rail num acidente impressionante. Muitos pensaram que Watson havia morrido junto com o uso do novo material, mas ele saiu ileso de uma batida que seria fatal nos carros de alumínio da época.
Hoje, a fibra de carbono é largamente utilizada em vários carros de corrida, não só nos F1. Desde as barras de suspensão até o volante. Também é utilizada nos chassis, spoilers, motor, assentos, enfim, a maior parte de um F1 ou de um protótipo de Le Mans é feita com de fibra de carbono.

McLaren MP4/1, o primeiro carro com chassi em fibra de carbono

Vá já para rua!

A fibra de carbono começou a ser usada em carros de rua na década de 1980 graças ao maravilhoso Grupo B de rally (http://en.wikipedia.org/wiki/Group_B ). Nessa competição um carro tinha que ter pelo menos 200 unidades construídas para ter sua homologação para as pistas. Logo surgiram a Ferrari 288GTO, o fantástico Posrche 959 e a mítica Ferrari F40. Todos tinham painéis em fibra de carbono entre outros materiais, como alumínio e kevlar.
O primeiro carro realmente construído com composto da fibra foi o deus de todos os superesportivos, o McLaren F1. Seu projetista, Gordon Murray, queria um carro extremamente leve e usou a fibra desde o chassi até o capô, conseguindo um peso total de 1.138kg (em comparação, um Civic pesa 1.260kg).
O McLaren F1 abriu as portas do mundo dos supercarros para fibra de carbono. Hoje qualquer carro que queira ficar na lista dos mais rápidos usa o material.
Além das propriedades funcionais citadas acima, a fibra se torna uma obra de arte nas mãos de artesãos talentosos, como os da Pagani, que deixa partes do carro sem pintura para mostrar seu trabalho primoroso, a exemplo o Zonda R que detém o recorde de volta no Nordschleife de Nurburgring com 6 minutos e 47 segundos, algo que se tornou um marco para supercarros.
Alguns carros usam partes em fibra, como o teto do BMW M3, ou em peças decorativas como as usadas no painel do Audi RS5.
Além disso, há grande incremento da segurança. O Mclaren F1, que possui uma espécie de caixa na frente feita de colmeia de alumínio e fibra de carbono como nos F1, resiste a um crash test tranquilamente e ainda pode sair rodando, diferente de um carro comum que tem perda total.

Por que todos os carros não são de carbono?

Primeiro: custo. Uma tonelada de fibra de carbono custa em torno de dez mil dólares, enquanto uma tonelada de aço custa mil dólares. Isso sem contar o processo de fabricação. Um carro em fibra de carbono tem que ser esculpido, demorando dias para ficar pronto, enquanto robôs soldam e moldam carros de aço em poucas horas.
Segundo: sustentabilidade. Um grande defeito do material, talvez o único, é de não ser reciclável. Não dá para ser derretido e moldado novamente. Num mundo entupido de lixo, fabricar carros de carbono em massa seria um desastre total. Apesar de um carro ficar mais leve, gastar menos combustível, desgastar menos pneus e outros componentes, o seu uso não vale a pena.
Por isso, estamos a anos de ter um Fiat Palio de 500 quilos, capaz de resistir a um impacto a 100 quilômetros por hora em um bloco de concreto e que faça 20 km/l na cidade.
O “plástico mágico” é para poucos, mas não custa nada a nós, meros mortais, sonharmos com ele e ficarmos babando com a ponta do nariz em uma foto tentando ver cada escama da fibra de carbono de um supercarro.

Fontes das fotos:
http://www.seriouswheels.com/pics-2009/nopq/2009-Pagani-Zonda-Cinque-Carbon-Fiber-Engine-Cover-1920×1440.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/71/Cfaser_haarrp.jpg
http://a.imagehost.org/0701/1981_Test_Donington_Park_McLaren_MP4-1_Niki_Lauda.jpg

4 thoughts on “Fibra de Carbono: a 8ª Maravilha do Automobilismo

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