A opção pelo alumínio

O casco de alumínio de um Multichine 41 SK mostra sua rigidez

Sendo engenheiro metalurgista eu gosto de barcos metálicos, o que é natural. Isso não significa que os outros materiais sejam inapropriados ou inferiores, apenas que o alumínio é meu material de preferência, e o texto a seguir mostra o porquê.

O primeiro ponto forte  do alumínio é o fato de ele ser um metal, assim como o aço, e às vezes o óbvio precisa ser repetido para que fique evidente. (a palavra alumínio é usada aqui para significar as ligas de alumínio, não necessáriamente o metal puro, que tem muito pouco uso – aço também é uma liga metálica de ferro, não um metal puro).

Como metal, o alumínio apresenta todas aquelas propriedades que tornam os metais os materiais preferidos para aplicações estruturais em todo o mundo, pelo menos nas aplicações dentro dos padrões normais, excluindo-se alguns campos especializados, como veículos de competição extremos.

Calcular as propriedades estruturais de um componente de alumínio ou mesmo de qualquer metal usual é fácil porque os metais são isotrópicos, ou seja, suas propriedades são constantes e iguais nas várias direções e também homogêneos em massa, ou seja uma porção do material tem as mesmas características de qualquer outra.

Também as propriedades das ligas de alumínio usadas em construção naval são estáveis no tempo, ou seja, o material não “envelhece”.

A energia absorvida até a ruptura é proporcional à área sob a curva

Outro ponto forte dos metais é que eles podem absorver esforços e se deformar elasticamente, retornando a seu estado natural quando o esforço é removido. E caso o esforço ultrapasse o limite elástico, os metais podem absorver energia deformando-se plasticamente, ou seja, uma deformação permanente é introduzida, mas o material não se fratura repentinamente. A deformação é um aviso e um fator de segurança.

Vistos estas características favoráveis  dos metais, o alumínio dentre eles tem uma posição de destaque na indústria naval desde os anos 50 do século passado, depois que as ligas da série 5000 ( ligas de alumínio magnésio ) foram sendo desenvolvidas e aprimoradas, devido às suas inigualáveis características para esse uso, que são:

• Seu baixo peso ( pesa apenas 34.6% de um volume igual de aço )
• Sua resistência à corrosão em ambientes marítimos
• A facilidade de se produzir chapas, perfis e produtos semi-acabados
• Alumínio é fácilmente conformável
• Alumínio produz pouco impacto ambiental na fabricação de barcos (não necessita de jateamento, menos pintura etc)
• Alumínio é fácilmente reciclável

Aliso, transporta 500 passageiros, 148 carros e 112 ônibus a 37 nós

Dentre estas, as características mais importantes para nossa análise são as duas primeiras.

Calculando-se para que duas estruturas, uma de alumínio e uma de aço, tenham a mesma rigidez, a de alumínio irá pesar apenas 50% da de aço. Ou, em outro modo de encarar, se tivermos dois barcos iguais do mesmo peso, um de alumínio e outro de aço, o de alumínio será extremamente mais forte.

Essa vantagem em peso não se limita à comparação com barcos de aço. Para resistências equivalentes, os barcos de alumínio também são mais leves que os de plástico reforçado com fibra de vidro. Até o aparecimento dos compósitos de alta performance, como os laminados reforçados com kevlar ou fibra de carbono, o alumínio dominava a cena também em barcos de competição, como os famosos Pen Duick de Eric Tabarly.

Eric Tabarly a bordo de Pen Duick VI

Esses materiais modernos são muitas vezes mais caros e exigem técnicas de construção fora da capacidade de pequenos construtores, além de sua durabilidade poder ficar aquém do que se pode conseguir com alumínio.

Sua resistência à corrosão marinha ( as ligas das séries 5083, 5086, 5383 são inertes em água salgada ) significa uma vida útil prolongada, com baixos custos de manutenção e um valor de revenda alto para um barco de alumínio.

Comparação de peso entre cascos de fibra de vidro e alumínio

O custo de produção também fica bastante reduzido pelo fato de o material não requerer revestimento superficial de qualquer tipo, excetuando-se abaixo da linha d´água para efeitos anti-incrustantes.

Barcos e estruturas como pontões de marinas e portos construídos em alumínio tem ficado em serviço por várias décadas, algumas vezes sendo substituídos por obsolescência de desenho, continuando perfeitamente íntegros.

Dos materiais comumente usados em construção naval hoje, o alumínio é o único que vai manter suas propriedades inalteradas quando exposto à água salgada sem precisar de qualquer barreira. Você poderia fazer um furo num barco de alumínio e deixá-lo dentro da água sem que o material se deteriorasse ( mas o barco afundaria se o furo fosse no fundo, é claro, então nada se ganharia! ).

Um belo barco de alumínio, o Parati I de Amyr Klink

O resultado de tudo isso acaba aparecendo em barcos  estáveis e rápidos devido ao menor peso de estrutura, com poucas limitações de formato de casco devido ao fato do material ser facilmente trabalhável,  fáceis e rápidos de produzir devido à leveza e velocidade de soldagem.

O alumínio permite produzir barcos seguros e duráveis, o que todos nós procuramos quando construímos ou compramos um barco.

Luis Manuel Pinho é engenheiro metalurgista formado em 1990 pela Universidade Federal do Rio de Janeiro, velejador desde a infância e duas vezes construtor amador de veleiros.

Vive a bordo com sua esposa Marli Werner desde 1996, tendo navegado mais de 30000 milhas náuticas principalmente nos Oceanos Pacífico e Atlântico. Luis colabora com o escritório Roberto Barros Yacht design em alguns projetos, produzindo kits CNC para a linha de barcos de metal e fazendo algum trabalho de desenho próprio.