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Uso da Prata em Aplicações de Brasagem e Soldagem Deve Ter um Crescimento de 23% até 2030

As ligas de brasagem e solda usaram 47.7 Moz (1 Moz = 1 milhão de onças) de prata em 2021, representando 9.3% da demanda industrial total de prata no ano passado. Prevê-se que o uso de prata nesses setores aumente 23% (atingindo 58.8 Moz até 2030), de acordo com o relatório Silver in Brazing and Solder Alloy Materials, publicado pelo Silver Institute.

Figura 1 – Demanda de Prata (em Moz) para Brasagem e Soldagem

F (Previsão).

Fonte: Silver Institute.

Na última década, quase 500 Moz de prata foram consumidas em brasagem e solda, que são formas centenárias de unir metais.

A diferença entre soldagem e brasagem é definida pela temperatura de fusão do metal de adição. Essas temperaturas distintivas estão abaixo do ponto de fusão dos metais que estão sendo unidos em ambos os casos. Tanto as ligas de solda quanto os materiais de brasagem normalmente usam cargas de prata significativas.

Em geral, a soldagem usa temperaturas mais baixas e é usada em aplicações elétricas, joias e outras aplicações mais leves. A brasagem é feita em temperaturas mais altas e é mais frequentemente usada para unir materiais mais pesados, como tubos.

Material de solda: Um metal de adição que tem uma temperatura liquidus abaixo de 450°C/842°F é referido como um material de solda, ou simplesmente uma “solda”.

Material de brasagem: Um metal de adição com uma temperatura liquidus superior a 450°C/842°F é um metal de adição de brasagem.

O relatório observa que o principal crescimento do uso de prata nessas aplicações virá do “futuro crescimento da infraestrutura global, incluindo o aumento do encanamento e da junção de tubos, e a forte demanda de veículos (motor de combustão interna e veículos elétricos)”. O aumento da demanda também virá do mercado de eletrónicos, sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado.

– Vantagens e Desvantagens da Soldagem

As vantagens da soldagem incluem que é um processo simples, de baixo custo, flexível, económico e fácil de usar. Como a soldagem é feita a temperaturas relativamente baixas, não ocorre nenhum dano metalúrgico ao metal base. A solda macia articulada pode ser facilmente desmontada por simples reaquecimento. Outra vantagem importante é que a soldagem permite que metais diferentes sejam unidos. A soldagem tem uma vida útil muito longa e o processo usa apenas baixa potência para uso no aquecimento do ferro de solda.

As desvantagens da soldagem incluem o facto de que seu processo não pode unir seções pesadas. A soldagem é adequada apenas para peças pequenas. Além disto, os materiais de solda são mais caros, e a soldagem requer solda adequada para obter uma ligação forte, usando mão de obra qualificada.

– Vantagens e Desvantagens da Brasagem

A principal vantagem da brasagem é que as juntas brasadas são fortes e podem ser usadas de forma confiável em seções pesadas. Em metais não ferrosos e aços, a resistência à tração de uma junta geralmente excede a dos metais unidos. Em aços inoxidáveis, é possível desenvolver uma junta cuja resistência à tração é de 130 mil libras por polegada quadrada. Metais com pontos de fusão amplamente variados podem ser soldados com segurança. Outra vantagem é que uma junta soldada é dúctil, capaz de suportar choques e vibrações consideráveis.

Já as desvantagens são os factos de que a mão de obra especializada é necessária para a brasagem e o processo geralmente resulta em juntas de menor resistência em comparação com as da soldagem.

– Segmentos de Mercado de Ligas de Solda e Brasagem

Os principais mercados nos quais as ligas de solda e brasagem prevalecem são:

» Aplicações domésticas, comerciais, infraestrutura, eletrodomésticos e hardware: as ligas de brasagem e solda são comumente usadas na vedação e conexão de tubos e encanamentos.

» Sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado: estes sistemas utilizam solda e brasagem para garantir a vedação adequada, especialmente com sistemas vedados sob pressão. Os radiadores são outra aplicação que requer uma vedação forte mesmo sob temperatura e pressão.

» Aplicações automotivas: muitas aplicações automotivas têm requisitos de exposição à temperatura e vibração muito altos que são muito específicos, e são usadas brasagem e ligas de solda resistentes à temperatura.

» Eletrónicos, incluindo placas de circuito impresso: os produtos de refluxo de solda conectam condutivamente componentes, displays, sensores e dispositivos.

» LED: diodos emissores de luz usados ​​em iluminação e displays contam com ligas de solda e brasagem como parte de sua montagem final.

» Joias: Este setor requer uma ampla gama de produtos de solda de prata.

Estes principais mercados de brasagem e ligas de solda possuem projeções para taxas de crescimento substanciais ao longo do resto da década.

– Infraestrutura global, incluindo encanamento e tubulação

O G20 Initiative https://outlook.gihub.org modela as necessidades atuais e previstas de investimento em infraestrutura. Para acompanhar o crescimento e desenvolvimento mundial, mais projetos de construção serão convocados a cada ano. O mundo precisará gastar cerca de US$ 94 bilhões (trilhões, em português-BR) em infraestrutura até 2040 para acompanhar a demanda. Espera-se que os gastos globais com infraestrutura cresçam a uma modesta taxa de crescimento anual de 1.2%.

Figura 2 – Perspetiva Global de Investimentos em Infraestrutura (Em Bilhões de Dólares Americanos)

Fonte: Silver Institute.

– Tendência do Mercado Global de Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado

O mercado de aquecimento, ventilação e ar condicionado está projetado para ser um dos mercados de crescimento mais rápido do mundo, com uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 7.3% entre agora e 2030. O mercado de ligas de prata e materiais de brasagem crescerá na mesma proporção.

Figura 3 – Receitas Globais do Mercado de Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado

Fonte: Silver Institute.

– Soluções de Processo de Ligas de Brasagem de Prata para Mercados Automotivos

Durante a montagem automotiva, a confiabilidade é um dos objetivos mais importantes para qualquer fabricante. Componentes e eletrónicos precisam resistir a ambientes agressivos, incluindo temperaturas extremamente altas ou baixas, vibrações e choques. Há uma ampla gama de requisitos diferentes para cada veículo, (desde componentes eletrónicos na cabine de baixo peso e baixo custo até controlos sob o capô que devem funcionar em qualquer condição). Isto inclui Unidades de Controlo Eletrónico, controlos eletrónicos usados ​​para direção, sistemas e sensores de controlo de emissões, frenagem e iluminação externa dentro e ao redor do compartimento do motor.

O estresse térmico e o ciclo térmico são fatores importantes a serem considerados ao montar eletrónicos sujeitos a ambientes hostis. Sob o capô e ao redor do compartimento do motor há áreas dentro dos automóveis que exigem controlos e eletrónicos de alta confiabilidade. Portanto, a construção desses eletrónicos requer uma liga de solda de prata de alta confiabilidade.

– Tendências do Mercado de Componentes Eletrónicos Automotivos

Componentes eletrónicos automotivos são sistemas eletrónicos usados em veículos, incluindo gerenciamento de motores, sistemas de controlo de emissões, transmissão, ignição, sistemas de rádio e infotainment no carro, carroceria, segurança, assistência ao motorista e outros sensores e sistemas.

À medida que migramos para veículos elétricos, a carga eletrónica por veículo dobra. O crescimento anual da eletrónica automotiva está projetado para ser de 11% até 2030.

A eletrónica automotiva pode ser submetida e, portanto, é classificada em faixas de temperatura mais extremas do que a eletrónica comercial e de consumo.

Figura 4 – Gastos (Em Bilhões de Dólares Americanos) com Eletrónica Automotiva e Eletrificação

LDV (Azul); Híbridos (Laranja); BEV/PHEV’s (Cinza); HDV – Veículos de Carga de mais de 3.5 Toneladas ou Veículos de Transporte de mais de 8 Assentos (Verde); Autocarros (Vermelho).

Fonte: Silver Institute.

– Mercado Global de Soldas de Montagem LED

Os diodos emissores de luz (Light Emitting Diodes – LED’s) estão entre os mais amplamente utilizados de todos os tipos de diodos semicondutores disponíveis hoje e são comumente usados em TVs e ecrãs coloridos.

A fabricante FCT Solder, com sede em Windsor, Colorado, descreve como seus materiais de solda LED são projetados com a produtividade de alta velocidade em mente, para permitir que os fabricantes maximizem o rendimento. Com a capacidade de imprimir em até 150 mm/s, suas pastas de solda sem limpeza e sem chumbo tornaram-se o padrão para aplicações de LED.

Figura 5 – Tendências do Mercado LED

Receitas de Cada Segmento de Mercado em Dólares Americanos (Eixo da Esquerda); Crescimento Anual das Receitas em % (Linha Preta, Eixo da Direita); Lâmpadas LED (Verde); Luminárias Downlights LED (Vermelho); Luminárias LED Integradas (Laranja); Lâmpadas-Tubo LED (Cinza); Outros (Azul).

Fonte: Silver Institute.

– Mercado de Materiais de Solda em Joias

O tamanho do mercado global de joias (incluindo diamantes e pedras preciosas) foi avaliado em US$ 278,5 mil milhões em 2018 e deverá ter uma taxa de crescimento anual de aproximadamente 3%.

Soldas de prata com teor de prata variando de 50% a 75% são bastante populares. O maior teor de prata produz uma junta de solda muito dura.

As receitas de joias e os custos de metais preciosos vendidos tendem a aumentar, embora o volume de onças troy de metais preciosos seja relativamente pequeno. Portanto, espera-se que o consumo de prata para materiais de solda em joias permaneça estável.

Figura 6 – Demanda por Metais Preciosos no Setor de Joias e Custo dos Bens Vendidos (Metais Preciosos)

Demanda dos Metais Preciosos em Milhares de Onças Troy (Eixo da Esquerda); Prata (Cinza); Ouro (Marrom); Irídio (Amarelo); Platina (Azul); Paládio (Verde); Custo dos Bens Vendidos – Metais Preciosos (Linha Preta, Eixo da Direita).

Fonte: Silver Institute.

– Setor de Eletrónicos (Incluindo Placas de Circuito Impresso)

Os materiais de solda de prata são usados em várias aplicações eletrónicas. Neste segmento, a prata cumpre dois papéis principais. O primeiro é como agente de liga de solda, ligando componentes eletrónicos e dispositivos montados em superfície ao seu substrato, geralmente uma placa de circuito impresso. O segundo é servir como uma interconexão elétrica condutora.

A soldagem de refluxo por aquecimento infravermelho (conhecida como soldagem infravermelha) é usada principalmente para a soldagem de substratos com componentes montados na superfície. Normalmente, os substratos são transportados através de uma máquina que possui uma série de elementos aquecedores.

A soldagem por refluxo é popular porque é um método limpo e ecológico. O aquecimento é livre de contacto, o posicionamento preciso do produto a ser soldado não é necessário e a potência de aquecimento é fácil de controlar.

– Tendências do Mercado de Placas de Circuito Impresso

A tendência das receitas do mercado de placas de circuito impresso mostra uma taxa de crescimento anual composta de 4.2% até 2030. A demanda por fluxo de solda de prata seguirá o exemplo. Atualmente, Taiwan e China devem ter o maior crescimento futuro, mas há esforços para repatriar a produção de semicondutores para a UE, EUA e Japão, o que pode alterar esta trajetória futura.

Figura 7 – Receitas do Mercado de Placas de Circuito Impresso em Milhares de Milhões de Dólares Americanos

Receitas em Milhares de Milhões de Dólares Americanos (Eixo da Esquerda); China (Azul); Japão (Amarelo); EUA (Cinza); UE (Laranja); Resto do Mundo (Rosa); Crescimento Anual em % (Linha Pontilhada, Eixo da Direita).

Fonte: Silver Institute.

– Tendências de Crescimento do Mercado de Semicondutores

O mercado geral de semicondutores deve crescer a um ritmo anual de mais de 6%. Eletrónicos de consumo, computação, dispositivos móveis, Internet das Coisas (IoT), automóveis elétricos e dezenas de outros segmentos do mercado de semicondutores estão a projetar crescimento em seus respetivos conteúdos eletrónicos.

O número de dispositivos conectados à Internet está projetado para subir de mais de 1.5 mil milhão atualmente para mais de 4 mil milhões até 2025. Os produtos de liga de solda de prata serão usados extensivamente em todos estes dispositivos para montar componentes.

Figura 8 – Receitas do Mercado Global de Semicondutores em Milhares de Milhões de Dólares Americanos

CAGR (Taxa de Crescimento Anual Composta); F (Projeção).

Fonte: Silver Institute.

O relatório publicado pelo Silver Institute conclui que as perspetivas de crescimento no mercado de brasagem e ligas de solda de prata permanecem fortes. A prata continuará a desempenhar um papel vital na junção de tecnologias, especialmente na eletrónica, nas próximas décadas.

O segmento de automóveis elétricos tem requisitos de temperatura e vibração mais altos, o que motiva os projetistas a usar maior teor de prata para desempenho de resistência e resistência à temperatura.

Com a demanda de prata nos mercados de brasagem e solda prevista para crescer 23% (atingindo 58.8 Moz até 2030) esta categoria é um dos vários segmentos do mercado industrial que parece promissor.

 

ATENÇÃO! As informações mencionadas neste artigo são de caráter exclusivamente INFORMATIVO e NÃO DEVEM ser consideradas como recomendações de compra ou venda dos metais ou de quaisquer produtos mencionados.

 

André Marques

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