Tecnologia Americana – Tradição Italiana

A marca de vidros condutores TEC™ (incluindo o TEC 15 e TEC 30, utilizados pela Finamac) foi originalmente desenvolvida pela Libbey-Owens-Ford (LOF), uma histórica e gigante fabricante de vidros norte-americana sediada em Toledo, Ohio.

A PPG Industries (empresa norte-americana, sediada na Pensilvânia) foi uma das principais pioneiras globais ao lançar na década de 1980 a linha de vidros Low-E com revestimento de prata chamada Sungate®, revolucionando o mercado residencial e comercial das Américas.

A Finamac é pioneira no seu uso em máquinas para sorvete.

A empresa líder global e referência absoluta na fabricação de compressores Scroll é a Copeland. Domínio de Mercado: A Copeland lançou a sua famosa linha Copeland Scroll™ no final da década de 1980 e domina o mercado global de climatização residencial, comercial e de refrigeração, tendo produzido centenas de milhões de unidades.

A Finamac é pioneira no uso de compressores herméticos em máquinas para sorvete, enquanto as máquinas convencionais utilizavam compressores abertos ou semi-herméticos, de custo muito elevado e manutenção complexa.

Tecumseh Products Company (Michigan, EUA). O papel de pioneira: Fundada por Ray W. Herrick em 1934, a Tecumseh revolucionou a refrigeração ao lançar o primeiro compressor hermético viável para refrigeradores domésticos em 1937.

Copeland Corporation (hoje Copeland / ex-Emerson) (Ohio, EUA). O papel na evolução hermética: Fundada por Edmund Copeland em 1921, a empresa cresceu no desenvolvimento de sistemas herméticos e semi-herméticos.

O refrigerante Freon (da classe dos clorofluorcarbonetos, ou CFCs) foi inventado pelo engenheiro mecânico e químico norte-americano Thomas Midgley Jr. em 1928, com a colaboração do cientista Charles Kettering.

• O problema: Na década de 1920, os sistemas de refrigeração e ar-condicionado utilizavam gases altamente tóxicos ou inflamáveis, como amônia, dióxido de enxofre e cloreto de metila. Vazamentos em geladeiras eram frequentes e causavam acidentes fatais.
• O desafio: A General Motors (proprietária da marca de geladeiras Frigidaire na época) pediu à sua equipe de pesquisas, liderada por Midgley e Kettering, que desenvolvesse uma substância não tóxica e não inflamável para substituir esses gases.
• A demonstração: Em 1930, durante uma apresentação para a American Chemical Society, Midgley demonstrou a segurança do gás inalando um pulmão cheio de Freon e assoprando uma vela — mostrando que o composto não era nem nocivo ao corpo humano no curto prazo, nem inflamável.
• Desenvolvimento Industrial: A General Motors e a DuPont fundaram juntas a empresa Kinetic Chemicals nos Estados Unidos para produzir o gás industrialmente. A DuPont registrou o nome comercial Freon (focado no Diclorodifluorometano, ou CFC-12).
• Vários outros refrigerantes surgiram e continuam surgindo para essa aplicação, sob domínio principal de empresas americanas. Dentre eles estão gases sintéticos de 4ª. geração, menos agressivos à camada de ozônio, e gases naturais como o propano e dióxido de carbono (CO2).

A Finamac já passou por todos os tipos de refrigerantes e está estudando as melhores soluções para cada mercado. A última tendência aponta para gases inflamáveis, o que estamos tratando com muito cuidado se faremos essa escolha. A legislação Americana é menos rigorosa que a Europeia, e isso está causando dificuldades para diversos fabricantes de máquinas para sorvete.

Utilizada nas vitrines Vista Finamac, com pioneirismo no setor.

O uso da rotomoldagem para plásticos (como conhecemos hoje) nasceu nos Estados Unidos na década de 1940 e 1950. Empresas americanas começaram a utilizar resinas de vinil (plastisol de PVC) para fabricar brinquedos, como cabeças de bonecas e bolas ocas. Hoje utiliza-se o polietileno, desenvolvido em escala industrial nos EUA.

• Poliacetal - POM (usado nas tampas frontais da PRO4/16, Ice Clean e maioria de peças plásticas Finamac: desenvolvido industrialmente nos EUA pela gigante DUPONT, sob o nome de DELRIN. Inventado na Alemanha em 1920.
• Policarbonato (usado pela Finamac em peças que precisam resistir a altas temperaturas, como a tampa superior da PP110, por exemplo): desenvolvido industrialmente pela General Electric sob o nome de LEXAN.
• Teflon (usado em peças Finamac submetidas a atrito): desenvolvido pela americana DuPont, sob o nome de TEFLON (PTFE – Politetrafluoretileno).
• PEEK (usado nos dosadores para moldes de picolés): é considerado o plástico de engenharia mais avançado do mundo e ganhou força na indústria aeroespacial americana (NASA, BOEING) e médica (também dos EUA), embora seja uma invenção inglesa. Os americanos inventaram outros polímeros parecidos, como PEI e PSU, desenvolvidos pela General Electric e Union Carbide.

A Finamac é pioneira no uso de fibra de vidro em máquinas para sorvete.

A fibra de vidro industrial como a conhecemos hoje foi inventada nos Estados Unidos.

A União (Fibra + Resina): Em 1937, o americano Ray Greene (trabalhando na Owens-Corning) criou a primeira embarcação em material composto. Durante a Segunda Guerra Mundial (década de 1940), as forças armadas dos EUA impulsionaram a tecnologia para criar cúpulas de radar (radomes) e fuselagens leves e resistentes.

Utilizada em projetos Finamac com tecnologia disruptiva, como a SpeedyPop e Wave, bem como em projetos futuros para o cilindro batedor da Finesse e outros produtos. Também está sendo desenvolvida no Brasil, em parceria com uma empresa de impressoras a laser, uma impressora do tipo “Binder Jet”, com tecnologia americana de jato de resina entre camadas de pó metálico, que possibilitará a obtenção de peças metálicas de maior porte, a custos bem inferiores quando comparados com impressão a laser.

Na década de 1980, o americano Carl Deckard e seu professor Joseph Beaman, na Universidade do Texas em Austin, inventaram a tecnologia SLS (Selective Laser Sintering). Apesar de invenções europeias como o EBM (Electron Beam Melting, da Sueca Arcam) e o SLM (da Alemanha) terem liderado a fusão de leito de pó, empresas americanas assumiram a liderança do mercado global através de aquisições massivas.

Utilizada em peças de diversas máquinas Finamac como dosador volumétrico e batedor da Flash, tampa frontal e porta-balde da Finesse, dentre várias outras – ainda importadas da China, mas já temos a impressora SLA para produção própria. A Finamac é pioneira na obtenção da primeira resina fotopolimerizável do mundo aprovada para contato com alimentos, que está sendo desenvolvida em parceria com um fornecedor americano e em processo de certificação pela Intertek, também nos EUA.

A estereolitografia (SLA) — primeira tecnologia de impressão 3D de resinas fotopolimerizáveis — foi inventada nos Estados Unidos pelo engenheiro americano Chuck Hull em 1983.

Hoje, o mercado de impressão 3D por resina se ramificou em variadas vertentes tecnológicas (SLA por laser, DLP e LCD/mSLA) e dividiu-se entre os segmentos industrial/médico, profissional de mesa e de consumo (hobbyists).

3D Systems (EUA): A pioneira fundada por Chuck Hull continua sendo uma das líderes no setor industrial, focada em prototipagem avançada, setor aeroespacial e moldes de alta precisão.

Utilizados em cilindros de máquinas para sorvete Finamac, que eram comprados da Avibras, indústria de defesa brasileira, fundada por um engenheiro aeronáutico em 1960; também temos um tradicional fabricante americano que produz esses cilindros com o mesmo processo.

Estados Unidos (Anos 1950): Com a transferência de tecnologia após a guerra (Operação Paperclip), empresas americanas como Lodge & Shipley (Floturn process) e a Cincinnati Milling Machine Co. (Hydrospin) patentearam e automatizaram o processo industrial de flow forming.

A Origem: No final dos anos 1990 e início dos 2000, pesquisadores da Universidade de Delaware, EUA (atraídos pela startup FingerWorks, fundada por Wayne Westerman e John Elias) criaram a tecnologia de gestos multitoque capacitivo.

Utilizados nas placas controladoras das máquinas Finamac.

O circuito integrado (o popular chip) foi inventado de forma independente por dois engenheiros norte-americanos entre 1958 e 1959: Jack Kilby e Robert Noyce. Quem domina a tecnologia são as americanas Intel, Nvidia, AMD, Qualcomm, Broadcom. ARM/ASML são Holandesas e Inglesas. O maior fabricante é a TSMC (Taiwan). A Texas Instruments, gigante americana, produz uma infinidade de chips com funções diversas para celulares, controladores eletrônicos em geral, automóveis (freios ABS, gestão de baterias, radares, direção elétrica), robótica, dentre outras.

A invenção da primeira máquina de sorvete mecânica é creditada à americana Nancy M. Johnson, que patenteou o dispositivo em 1843 nos Estados Unidos. A primeira máquina de fazer sorvete por lote (batch freezer) motorizada (movida por motor elétrico ou a vapor) foi criada nos Estados Unidos por F.E. Whitney em 1902. A primeira máquina de sorvete por lote (batch freezer) com cilindro horizontal e refrigeração integrada foi inventada nos Estados Unidos pelo inventor Emery Thompson em 1905.

A invenção da primeira máquina de sorvete soft (conhecido no Brasil como sorvete expresso ou de casquinha) é fruto de uma disputa histórica entre dois gigantes da indústria americana nos anos 1930: Tom Carvel e J.F. McCullough (fundador do Dairy Queen).

A primeira máquina de congelamento contínuo de sorvete foi inventada em 1927 pelo engenheiro e inventor americano Clarence Vogt, em Louisville, Kentucky (EUA).

A primeira máquina voltada para a produção semi-industrial e artesanal de picolés — baseada no sistema de congelamento rápido por imersão em tanque de salmoura agitada com formas metálicas — foi inventada nos Estados Unidos pelo empresário J. Vernon Lowe no início da década de 1920.

A primeira máquina de picolés industrial com produção estritamente em linha (linear continuous frozen-stick novelties machine) foi a VitaLine, lançada e comercializada em 1958 nos Estados Unidos pela divisão de equipamentos da FMC Corporation (Food Machinery and Chemical Corporation).

O sistema de produção de picolés por extrusão e túnel de congelamento por ar forçado foi inventado na década de 1970 nos Estados Unidos pela empresa Glacier Industries (sob liderança técnica do engenheiro e inventor C. David Letts).

A primeira máquina de envase automático e contínuo para sorvetes (capaz de dosar o produto diretamente em recipientes como potes, copos e cones) foi inventada nos Estados Unidos pelo inventor Nathaniel Brewer e aperfeiçoada pela empresa Anderson Bros. Mfg. Co. na década de 1920.

A primeira máquina para embalar picolés automaticamente foi criada nos Estados Unidos no início da década de 1930 pela empresa americana Campbell Wrap (que mais tarde tornou-se parte da FMC Corporation), sob a liderança do inventor e engenheiro Samuel J. Campbell.

A adaptação para Sorvetes (Anos 1930): Nos anos 1930, empresas de engenharia industrial de laticínios — como a americana Cherry-Burrell e a sueca De Laval (que mais tarde virou Alfa Laval) — adaptaram e aperfeiçoaram os trocadores a placas e tubulares com homogeneizadores integrados de alta pressão para tratar especificamente a calda de sorvete (que é mais viscosa que o leite devido ao açúcar e gordura).

Fundação (EUA, 1887): A Creamery Package Manufacturing Company foi fundada em Chicago, Illinois (EUA).

Pioneirismo em Sorvetes: A CP tornou-se uma das maiores fabricantes americanas de equipamentos pesados para laticínios no início do século XX. Ela foi uma das pioneiras no desenvolvimento de congeladores contínuos de sorvete (batch e continuous freezers), bombas sanitárias de pistão e tanques de maturação nos Estados Unidos, rivalizando diretamente com a americana Cherry-Burrell.

O lugar no mundo que liderou e domina o desenvolvimento da físico-química, formulação matemática e fundamentação científica do sorvete é o Canadá, centralizado no Departamento de Ciência dos Alimentos da Universidade de Guelph (University of Guelph), na província de Ontário, acompanhado de um ecossistema acadêmico integrado com os Estados Unidos (como as universidades de Wisconsin-Madison, Cornell e Penn State).

Embora a Itália domine a estética artesanal e a engenharia de certas máquinas, foi a academia anglo-americana (Canadá e EUA) que desconstruiu o sorvete em nível molecular, transformando a fabricação de um "ofício empírico" em uma ciência exata de físico-química de coloides e transição de fase.

Onde a Ciência Anglo-Americana Aprofundou? Físico-Química de Sistemas Coloidais; Termodinâmica e Reologia (Curva de Congelamento); Desestabilização da Gordura e Coalescência Parcial; Cinética de Cristalização de Gelo e Recristalização.

A formulação de picolés divide-se cientificamente em duas grandes famílias físico-químicas — os picolés de água (à base de frutas/xaropes) e os picolés de leite (extrudados ou moldados) —, e ambas foram decodificadas pela academia e pelos centros de R&D (Pesquisa e Desenvolvimento) norte-americanos. A verdadeira origem dos equipamentos e da tecnologia de sorvetes e picolés é, portanto, totalmente americana.

Utilizada com pioneirismo nas bases de várias máquinas Finamac, como Turbo8/25, PRO4/16 e outras. Nossa concorrência critica essas máquinas espalhando que elas são feitas de madeira e não de aço, sem saber as grandes vantagens que essa solução proporciona.

A construção mecânica utilizando madeira laminada e revestida com resina e tecidos para criar cascos compostos teve suas raízes nos Estados Unidos, bem como a invenção do método moderno como o conhecemos hoje — baseado no uso de resinas sintéticas e tecidos de vidro — ocorreu nos Estados Unidos nas décadas de 1940 e 1950.

Essa é uma das soluções construtivas mais consagradas na engenharia naval, conhecida historicamente como Construção em Sanduíche de Madeira e Fibra (Wood-Epoxy Sandwich/Composite Construction ou Cold Molding moderno).

Vantagens: Trabalho Mecânico Combinado; Geometria e Rigidez; Resistência à Fadiga e Absorção de Vibração; Relação Peso x Rigidez Excepcional; Isolamento Térmico e Acústico; Facilidade de Reparo e Construção.

Nesse sistema, a madeira desempenha um papel estrutural absolutamente fundamental. Não se trata de apenas "proteger" a madeira contra água, mas de criar um material composto de altíssimo desempenho.

Utilizadas pela Finamac com pioneirismo. Tampa superior da PRO4/16, tampas dos tanques das Turbo8/25, tampa superior da PP-110 e outros produtos. Neste produto alguns concorrentes também criticam a Finamac por “fazer máquinas de plástico”, sem saber das vantagens dessa solução.

O processo de termoformagem a vácuo (vacuum forming) foi desenvolvido e patenteado em 1933 nos Estados Unidos pelo inventor Emanuel Mazzoni, mas sua comercialização em massa acelerou durante a Segunda Guerra Mundial para a fabricação de peças aeronáuticas e estourou nos anos 1950 com a popularização dos termoplásticos (como PS, ABS e PETG).

Essas peças são de baixo custo e de fácil substituição, principalmente quando comparadas com peças em aço inoxidável de alto custo. Uma peça de inox pode amassar ou riscar e é de substituição onerosa, o que não ocorre com peças feitas por vacuum forming, cujo baixo custo e facilidade de substituição possibilitam reparos e até renovação do equipamento.

Utilizado com pioneirismo pela Finamac em diversas máquinas, sobretudo Turbo8/25 com grande diferencial de produção.

A invenção do sistema de expansão por tubo capilar (e posteriormente suas configurações de múltiplos capilares) é atribuída ao engenheiro e inventor norte-americano Thomas E. Carpenter.

Simplicidade e Custo: Os tubos capilares não possuem peças móveis, reduzindo drasticamente o custo de fabricação de geladeiras, freezers e ar-condicionados de pequeno e médio porte.

Igualação de Pressão: Ao desligar o compressor, o tubo capilar permite que as pressões do lado de alta e de baixa se equalizem gradualmente, facilitando a partida (com torque inicial menor) na religação do compressor.

Nas picoleteiras e produtoras de sorvete Finamac: consegue-se até 15% de aumento de produção com essa tecnologia. É um dos segredos da Finamac.

Utilizados com pioneirismo pela Finamac em suas máquinas. No passado, a Turbo 8 recebeu esta solução em seu evaporador (serpentina), ocupando espaço bem menor que as soluções convencionais. A nova produtora de sorvete Soft, SHAPE, recberá esta tecnologia no aquecimento e resfriamento das cubas de sabores.

Vários engenheiros e inventores americanos registraram patentes usando esferas dentro de tubos de cobre, principalmente a partir da metade do século XX. Essa abordagem foi utilizada por engenheiros americanos como uma solução técnica especializada para nichos específicos (como reatores, sistemas solares e aeroespaciais), e não como uma invenção comercial única para geladeiras ou ar-condicionados comuns. A Finamac foi a primeira a utilizar essa técnica em máquinas para sorvete.

Fluido térmico desenvolvido pela Finamac para as produtoras de picolés.

O uso de soluções aquosas como fluido térmico secundário (conhecido comercialmente como salmoura orgânica) não é atribuído a um único inventor isolado, mas sim a pesquisadores e empresas químicas nas décadas de 1980 e 1990. A tecnologia surgiu na Europa (especialmente em países nórdicos como a Finlândia) e nos Estados Unidos para substituir os anticongelantes tradicionais, como os glicóis (etilenoglicol e propilenoglicol) e os sais inorgânicos (cloreto de cálcio).

Superação do Etilenoglicol: Os glicóis tornam-se extremamente viscosos em baixas temperaturas (abaixo de -10 °C), o que exige bombas muito mais fortes e consome muita energia.

O Cloreto de cálcio: utilizado em todas as produtoras rotativas de picolés de grande porte, que levam até 2000 litros em seus tanques, por ser de baixo custo, mas com um sério inconveniente: é extremamente corrosivo e exige que os moldes de picolés sejam feitos com maior espessura e com aço inoxidável espcial, de alto custo. O cloreto de cálcio corrói inclusive a bomba centrífura que o circula, razão pela qual precisa ser regularmente substituída.

Propriedades Térmicas e Baixa Viscosidade: O FINAFLUID atinge temperaturas eutéticas muito baixas (até -60 °C a -70 °C) mantendo uma viscosidade muito próxima à da água. Isso permite uma troca de calor muito mais rápida com menor esforço de bombeamento.

Sustentabilidade: É uma solução biodegradável, atóxica e não inflamável, ideal para indústrias alimentícias, farmacêuticas e pistas de patinação no gelo.

O problema da corrosão: O Finafluid não corrói metais nem plásticos, com apenas uma exceção, metais zincados, onde somente o zinco é consumido. Aditivos especiais também evitam que alguns raros materiais sofram corrosão leve. O Finafluid e a forma como é feito é uma exclusividade Finamac, em parceria com uma importante indústria química americana. Soluções similares de outras empresas, inclusive chinesas, não apresentam o mesmo desempenho.

Os primeiros espessantes naturais na indústria do sorvete foram a gema de ovo e a gelatina. Na década de 1930, a empresa americana Kelco Company (em San Diego, Califórnia) patenteou os sais purificados de alginato de sódio e propileno glicol alginato (PGA), tornando o produto um estabilizador de derretimento em sorvetes e gelatinas. Amidos Modificados Quimicamente — Estados Unidos (décadas de 1940 e 1950): O amido de milho natural degrada-se com o congelamento e descongelamento (libera água, processo chamado sinérese). Químicos americanos submeteram os grãos de amido a reações de reticulação e esterificação química para resistirem aos ciclos térmicos de congelamento, sendo adotados na fabricação de picolés e sorvetes industriais. A goma Xantana (EUA) foi aprovada pela FDA para uso alimentar em 1969 e comercializada pela empresa Kelco, tornando-se um dos espessantes e estabilizantes mais versátiis da indústria de molhos, sorvetes e produtos sem glúten.

O primeiro adoçante artificial surgiu nos Estados Unidos, a sacarina, em 1879. Depois vieram o ciclamato (1937), o aspartame (1965) e o Neotame (1990), também nps Estados Unidos. Outros adoçantes surgiram na Alemanha e Reino Unido.

Os primeiros aromas para sorvetes também surgiram nos EUA. Enquanto a vanilina sintética original foi criada na Alemanha (1874) usando eugenol, os químicos industriais americanos e canadenses desenvolveram nas décadas de 1930 e 1940 a síntese da vanilina a partir da lignina (subproduto da indústria de celulose/papel).

Impacto no Sorvete: Essa inovação reduziu drasticamente o custo de fabricação da baunilha artificial, tornando o sorvete de baunilha a massa congelada mais barata e consumida do planeta no século XX. Também surgiram nos EUA, para sorvetes, aromatizantes como “algodão doce/caramelo”, “uva concord” (picolés e srovetes de uva roxa), diacelito sintético (utilizado em bases de sorvete de creme, massa americana, vanila encorpada e sorvete sabor pipoca doce ou macadâmia), “pêssego aveludado”, e uma infinidade deles.

Os primeiros emulsificantes naturais foram a gema de ovo (lecitina natural) e a caseína do leite. Os primeiros emulsificantes sintéticos industriais (1920-30) foram desenvolvidos nos EUA e Europa. Os Polissorbatos (Anos 1940) foram criados pela empresa americana Atlas Powder Company, que trouxeram altíssima capacidade de emulsificação para sorvetes e aerados industriais.

A Finamac desenvolveu matérias primas em pó, prontas para uso, em parceria com uma indústria brasileira do ramo, para produção de sorvetes à base de gelatina, utilizadas na produtora FLASH, e à base de leite, para uso tanto na Flash quanto em produtoras de sorvete soft. A ideia é fornecer essas matérias primas aos clientes que adquirem nossos equipamentos, para garantir maior desempenho e lucratividade ao negócio. As vendas serão feitas pela nossa loja online, somente. Não temos a pretensão de concorrer com fabricantes tradicionais de matérias primas, apenas no setor Flash/Soft, onde eles não atuam ou atuam marginalmente.