Estudo das interfaces dos materiais de reforço com os elementos adjacentes do pneu

Thomas William Buss, egresso do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica da UFABC, pesquisou, durante o mestrado, meios para melhorar a durabilidade dos pneus, minimizar a perda de suas propriedades mecânicas e diminuir o consumo de combustível dos veículos.

Um de seus principais objetivos era avaliar diferentes compostos de borracha e materiais de reforço, de modo a contribuir para o desenvolvimento de novos processos e fibras, mais otimizados e resistentes, para a indústria de pneumáticos. O intuito era viabilizar o máximo de adesão e integridade da interface dos pneus produzidos, e assegurar aspectos como segurança e desempenho.

De acordo com o egresso, sua pesquisa pode colaborar para reduzir o tempo de desenvolvimento dos pneus, bem como o número de variantes a serem testadas, dentre outros resultados obtidos.

Além de mestre em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do ABC, Thomas é Engenheiro Mecânico especialista em Produção. Atualmente, trabalha na Alemanha, como Gerente de Sustentabilidade na empresa PHP Fibers GmbH (Indorama Ventures Mobility Group).

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Dados | Egresso


Nome completo 
Thomas William Buss 

Formação acadêmica (cursos e instituições)
∙ Mestrado em Engenharia Mecânica | Universidade Federal do ABC (2013);
∙ Engenharia Mecânica com especialização em Produção | Centro Universitário FEI (2004);
∙ Cursos adicionais: Gestão de Projetos e Inovação (ESPM/SP); Materiais Poliméricos (DEMa/UFSCar); Liderança Avançada (Instituto Haggai). 

Profissão / experiência profissional 
∙ Sustainability Manager | PHP Fibers GmbH (Indorama Ventures Mobility Group) [Desde 2022];
∙ Responsável pelo desenvolvimento de produtos sustentáveis para aplicações em pneus, airbags e materiais funcionais (Indorama Mobility Group - Technical Marketing & Development Manager - PHP Fibers GmbH / Indorama Ventures Mobility Group) [2018 a 2021];
∙ Responsável pela área de segurança automotiva, em aplicações como airbags, cintos de segurança e fios de costuras de alta tenacidade de PA66 e PET. Engenheiro de P&D e materiais de reforço (Pirelli Pneus Brasil) [2008-2016];
∙ Engenheiro de desenvolvimento de fibras de Poliamida 66 para aplicações industriais [2005-2008]. Técnico de qualidade do laboratório [1998-2004] (Rhodia Poliamida / Solvay). 

Programa de pós-graduação e curso (mestrado ou doutorado) concluído na UFABC
Mestrado em Engenharia Mecânica 

Como sua trajetória neste curso de pós-graduação na UFABC contribuiu para sua formação? 
Iniciei na pós como aluno ouvinte e cursei algumas matérias da pós em Nanociências. Depois, ingressei como aluno regular na pós em Engenharia Mecânica, onde foi desenvolvido o trabalho “Estudo das interfaces dos materiais de reforço com os elementos adjacentes do pneu”, com o apoio de vários professores e orientação do Prof. Dr. Leandro Mouta Trautwein – ao qual sou muito grato pela ajuda durante todo o processo. Um caminho difícil, porém, valeu a pena e contribuiu muito para minha carreira profissional no Brasil e, atualmente, na Alemanha.


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Dados | Dissertação 


Título
Estudo das interfaces dos materiais de reforço com os elementos adjacentes do pneu 

Data da defesa
12 de novembro de 2013 

Nome do orientador
Prof. Dr. Leandro Mouta Trautwein 

Linha de pesquisa
Neste trabalho, foi estudado o comportamento mecânico da adesão de compósitos formados por cinco diferentes formulações de borracha e dois elementos de reforço. Por meio da avaliação dos diferentes compostos de borracha e dos materiais de reforço com diferentes torções, este trabalho pode contribuir no desenvolvimento de novos processos, compostos e cordonéis otimizados para emprego na indústria de pneumáticos, buscando garantir o máximo de adesão e manutenção da integridade da interface para os pneus produzidos pela empresa. 

Link para a dissertação


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Questões | Pesquisa 

Qual o tema da sua pesquisa e por que o escolheu? 
Melhorar a durabilidade dos pneus, diminuir o consumo de combustível do veículo automotor e a perda das propriedades mecânicas dos componentes do pneu. Um bom tecido de reforço em um pneu é essencial, não só para o conforto e “handling”, mas porque o pneu também é uma parte importante do carro em relação à segurança. Mesmo sob condições extremas – baixa pressão dos pneus, clima quente ou durante uma frenagem de emergência –, os pneus devem permanecer intactos, uma vez que representam o meio de ligação entre o veículo e a estrada. 

Quais eram seus objetivos (gerais e específicos)?
Compreender os mecanismos de adesão por meio de ensaios estáticos e dinâmicos, que levam à maximização da adesão interfacial entre um composto de borracha e o reforço têxtil. Buscar a melhor interface entre o composto de borracha-fibra têxtil para as condições estudadas e, por meio do conhecimento adquirido, desenvolver compostos e fibras otimizados e mais resistentes, contribuindo, assim, para assegurar o máximo de prestação para os pneus (tranquilidade, segurança e desempenho). 

Quais foram os desafios enfrentados?
Desenvolver uma metodologia em ensaios dinâmicos e correlacionar com diferentes materiais de reforço. Caracterização termodinâmica mecânica, DMTA, compósito (fibra e borracha). 

Quais foram os principais resultados alcançados?
Os ensaios realizados no DTMA, nos materiais, possibilitaram uma melhor compreensão da influência da estrutura polimérica no comportamento viscoelástico. Foi visto que o comportamento estático dos materiais não pode ser generalizado com o comportamento dinâmico, já que, no primeiro caso, o material é ensaiado em altas deformações e, no segundo caso, o ensaio é realizado para pequenas deformações e alta frequência. 

Descreva, resumidamente, a importância acadêmica e social de sua pesquisa, isto é, sua contribuição para o universo científico e o cotidiano das pessoas.
É possível obter compósitos de propriedades mecânicas semelhantes variando a formulação dos compostos de borracha e utilizando fibras distintas. A temperatura possui influência direta nas propriedades mecânicas, tornando os compostos de borracha e fibras menos rígidos e também diminuindo a adesão entre a matriz e o reforço. Por meio desse trabalho, foi possível reduzir o tempo do desenvolvimento do pneu, bem como reduzir o número de variantes a serem testadas.