Bacharelado em Engenharia Mecânica

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https://repositorio.ifmg.edu.br/handle/20.500.14387/1034

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Desenvolvimento de um novo layout para uma empresa de usinagem mecânica
(0012-12-23) Izabelle Sousa Assis; Âmara Fuccio
O trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um novo layout, capaz de melhorar a produção de uma empresa de usinagem e soldagem, buscando reduzir os cinco desperdícios da gestão Toyota: superprodução, espera, transporte, movimentação excessiva e defeitos. O novo layout foi criado levando em consideração a segurança dos funcionários, visando garantir um ambiente de trabalho livre de acidentes. Com a implantação deste projeto, espera-se uma produção mais eficiente e livre de desperdícios, resultando em maior qualidade dos produtos e aumento da satisfação dos clientes.
ESTUDO DE CASO: SUBSTITUIÇÃO DE JUNTA DE VEDAÇÃO DO TIPO DUPLA-CAMISA PARA CAMPROFILE EM FLANGES PRINCIPAIS DE TROCADORES DE CALOR DO TIPO CASCO E TUBO EM REFINARIA DE PETRÓLEO
(0013-12-23) Lima, Vinicius Santos; Mestre Thiago Alonso Merici; Mestre Felipe Augusto Rocha da Silva
Este estudo destaca a importância das ligações flangeadas na indústria, enfatizando a necessidade de escolha cuidadosa da junta de vedação para evitar vazamentos, que impactam custos e segurança na indústria de óleo e gás. O estudo de caso aborda a substituição das juntas dupla-camisa por camprofile em trocadores de calor, visando eliminar vazamentos recorrentes causados por tensões de cisalhamento durante a dilatação diferencial dos flanges. Os testes confirmam o melhor desempenho da junta camprofile, resultando em seis anos de operação sem vazamentos. Neste sentido, o estudo contribuiu para aprimorar as práticas de vedação na indústria de óleo e gás, sublinhando a necessidade de considerar todas as variáveis desde o projeto até a montagem das ligações, destacando ainda a importância de analisar individualmente cada caso, reconhecendo a junta dupla-camisa como uma opção válida em alguns contextos.
A importância das análises de falhas em manutençãoindustrial e seus efeitos
(0023-12-01) Soares, Matheus Silva; Mestre Rogério Eustáquio de Souza
O presente trabalho busca através de uma revisão bibliográfica abordar a utilização de análises de falhas como recursos norteadores na identificação e intervenção de máquinas. Dessa forma verifica-se a importância das análise de falhas em manutenção industrial e seus efeitos. Atualmente, com o desenvolvimento tecnológico a busca pela demanda de produtos dos diversos ramos industriais tem aumentado. Para atingir as metas estabelecidas em cada empresa é necessário que o sistema fabril tenha o melhor índice de disponibilidade possível. Nesse contexto, a manutenção é formada por um conjunto de ações que ajudam no bom e correto funcionamento dos equipamentos, atuando de maneira preponderante. Estudos realizados no decorrer dos anos indicam que a manutenção pode reduzir perdas de tempo e materiais a fim de aumentar a disponibilidade de máquinas para uma melhor produção. Neste sentido, as análises de falhas juntamente com ferramentas da qualidade auxiliam na tarefa não tão simples de investigação e correção de problemas nos equipamentos. De modo a atingir objetivos específicos do trabalho, observar estratégias discutidas no meio científico diante de casos concretos, faz-se necessário. Com isso, a aplicabilidade dos métodos de manutenção, revelam a importância das análises de falhas para a melhoria da confiabilidade das empresas expondo características relevantes desse campo. A fim de entender os procedimentos e pontuar os objetivos dos empreendimentos de médio a longo prazo, autores como Alan Kardec e Júlio Nascif alegam que é necessário também traçar um plano de ataque com vista a atingir os objetivos. Nesse contexto, disponibilidade e confiabilidade são fatores cruciais a serem analisados e exemplificados nos tópicos posteriores. A pesquisa evidencia a importância da manutenção, utilizando as análises de falhas prévias e procedimentos preventivos. Impactos em níveis financeiros e sociais são evidenciados por meio de custos extraordinários e fatalidades oriundas dos problemas de manutenção. Por fim, foi possível identificar a importância das análises de falhas e seus efeitos diante das discussões propostas e da aplicabilidade dos métodos de análises de falhas.
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO DO NYLON 6 IMPRESSO E USINADO
(0251-09-24) Ramos, Gustavo Fernandes; Mestre Ismael Nogueira Rabelo de Melo
A impressão 3D, especialmente o processo FDM (Fused Deposition Modeling), tem se destacado na indústria por permitir a fabricação de peças com geometrias complexas, reduzindo o tempo e os custos de produção, onde baixo quantitativo de produção é requerido. O Nylon 6, um polímero com excelentes propriedades mecânicas, é amplamente utilizado na indústra em peças obtidas predominantemente pelo processo de usinagem. O presente trabalho avaliou a resistência à tração de corpos impressos variando-se o perfil e densidade de preenchimento, para analise da influência de cada um destes parâmetros na resistência à tração e embasar decisões sobre vialibidade da substituição de peças de nylon usinado por nylon impresso, reduzindo tempos e custos de setup para fabricação. Foram fabricadas amostras de nylon 6 por impressão 3D e usinagem. As amostras foram impressas com densidades de preenchimento de 10%, 40%, 70% e 100% e com perfis de preenchimento em linha, triangular e octeto com dimensões conforme norma ISO 527-2:2012. Observou-se que o perfil octeto demonstrou maior estabilidade estrutural nas amostras com densidades abaixo de 100%, apresentando menor número de acomodações estruturais. O aumento da densidade de preenchimento elevou a resistência à tração das amostras impressas, com o perfil triangular apresentando o maior valor dentre os três perfis analisados, atingindo uma resistência máxima de 26,36 MPa com densidade de preenchimento de 100%, em comparação aos 58,59 MPa obtidos na amostra usinada. Os resultados indicam que embora as peças impressas em 3D não alcancem a mesma resistência das usinadas, a impressão FDM pode ser uma alternativa viável para aplicações onde a resistência à tração exigida seja inferior a 50% da capacidade das peças usinadas, sendo especialmente útil para protótipos e pequenas séries de produção.
Estudo de análise comparativa de custos para substituição de tecnologia do fosfato de zinco para a de nanocerâmico (com possibilidade de redução de resíduos sólidos)
(2019-12-11) Santos, Rafael de Oliveira Vitor dos; Mestre Ricardo de Lima Silva; Mestre Norimar de Melo Verticchio
Estima-se que 20% do PIB mundial seja utilizado para recuperar e/ou substituir componentes metálicos que sofrem processos corrosivos, sendo que 25% do total do PIB mundial poderia ser economizado com os tratamentos de proteção anticorrosivo conhecidos. Já GOUVEIA, 2015 relata uma pesquisa realizada na USP em 2013, estima que 4% do PID seja gasto para recuperar componentes e produtos metálicos produzidos pelas indústrias metalúrgicas devido a problemas com corrosão. Diante da necessidade de aumentar a vida útil de componentes e estruturas metálicas contra a corrosão vários processos de tratamentos superficiais são empregados, sendo o processo de fosfatização mais pintura é um dos mais utilizados devido a seu custo, facilidade de aplicação e aderência. Dentre os vários tipos de fosfato, um dos mais utilizados é o fosfato de zinco, que confere excelente resistência a corrosão e grande aderência da tinta. Contudo, tem os inconvenientes de trabalhar com aquecimento e gerar grande quantidade de resíduo sólido, sendo classificado pela NBR 10004 como resíduo de classe 1 (tóxico ou reativo). Para resolver estes inconvenientes, a indústria química desenvolveu uma nova tecnologia de nanocerâmico a base de zircônio, que trabalha em temperatura ambiente e diminui a quantidade de resíduos. Este trabalho visa verificar a viabilidade técnica e econômica da tecnologia de nanocerâmico, através de testes experimentais e por meio de estudo de caso entre duas empresas, sendo uma com o processo de fosfato de zinco e outra com processo de nanocerâmico. Além disso, buscamos quantificar a redução de resíduos, contribuindo para o meio ambiente.
Avaliação da usinagem do Aço ABNT 1045 com ferramenta de metal duro revestida sem fluido de corte.
(2019-12-13) Mata, Sérgio Henrique Pereira da; Mestre Evanilton José Alves Barbosa; Mestre Arian Souza Guedes
A análise do processo de usinagem é de grande importância, pois podemos avaliar vários fatores que influência direta ou indiretamente no desgaste e vida da ferramenta, uso e escolha de lubrificantes, determinação dos parâmetros de corte, tolerância dimensional da peça, entre outros. O presente trabalho buscou avaliar a usinagem de corpos de prova de Aço ABNT 1045, utilizando um torno Convencional Nardini 220 Gold, como ferramenta de metal duro AC820P fabricado pela Sumitomo com raio de ponta de 0,8mm, variando os parâmetros de corte e mantendo a profundidade de corte em 1mm no raio. Após a realização dos ensaios, foi coletado os cavacos de corte de cada processo, em seguida foi medido a rugosidade dos corpos de prova e captado imagens da superfície de saída da ferramenta com auxilio de um Microscópio eletrônico. A partir da análise dos resultados obtidos foi possível estabelecer relações entre os métodos abordados e o comportamento dos parâmetros de corte em função dos parâmetros utilizados. Palavras chave: parâmetros de corte; ferramenta de corte; usinagem.
Aplicação do MASP em um estudo de caso em uma siderúrgica
(2021-02-22) Pereira, Arthur Willian Gonçalves; Mestre Norimar de Melo Verticchio; Mestre Virgil Del Duca Almeida
Este trabalho apresenta um estudo de caso de um problema relacionado à perda de produtividade em uma siderúrgica situada em Belo Horizonte, Minas Gerais. Este problema é a ocorrência de interrupções num ponto situado entre duas linhas de produção (de tratamento térmico e de ajustagem) de tubos de aço sem costura e decorre da necessidade de realizar a lubrificação dos tubos para prepará-los para o primeiro processo na linha de ajustagem (calibração de diâmetro). A obra teve por objetivo apresentar aos gerentes dos setores envolvidos, propostas de ação para diminuição do impacto dessas interrupções na linha, para que houvesse ganho de produtividade. Para isso, no estudo de caso aqui conduzido, foi aplicado o MASP (Método de Análise e Solução de Problemas), para melhor entendimento do problema e com o intuito de tratar suas causas fundamentais, para que o problema não ocorresse mais. Para concretizar as propostas, foram utilizadas as metodologias do MASP, as ferramentas da qualidade e entrevistas. Através da aplicação deste conjunto de ferramentas, chegou-se a proposta de um protótipo com sistema de lubrificação automático que funciona à base de um sistema hidráulico de movimentação de um eixo de lubrificação. Esta solução elimina por completo a necessidade de operador para a realização da tarefa de lubrificar tubos, sendo necessário apenas a troca do eixo de lubrificação conforme necessidade por dimensões dos tubos e preparação da mistura de lubrificante, composta de água e grafite. Desta forma, as interrupções para lubrificação dos tubos cessam.
Revisão sistemática sobre o sistema de mínima quantidade de lubrificante
(2021-02-22) Brandão Júnior, Paulo Sérgio; Mestre Norimar de Melo Verticchio
Este trabalho fundamenta-se em uma revisão sistemática sobre o sistema de mínima quantidade de lubrificante (MQL). Nesse sentido, o objetivo se baseia no levantamento das contribuições do sistema MQL para a usinagem mecânica, como os níveis de rugosidade, força de corte, desgaste da ferramenta, microdureza superficial, economia e ecologia proporcionadas pelo sistema se comparado com o corte por inundação e corte à seco. Sendo assim, foi realizada uma busca sobre o sistema de mínima quantidade de lubrificante no banco de dados Scopus e depois, foram classificados e analisados os artigos encontrados para formulação de uma síntese dos documentos selecionados e levantamento das contribuições do sistema de mínima quantidade de lubrificante. Dessa forma, foram apontados, os ganhos do sistema MQL em relação ao corte à seco e as semelhanças dos resultados com o método por inundação. Tais ganhos são proporcionados principalmente, pela capacidade de lubrificação do sistema MQL, mesmo com quantidade mínima de fluido, devido a uma potencialização de penetrabilidade do fluido nas interfaces de trabalho.
Fabricação de um minirredutor modelo cicloidal utilizando impressão 3D
(2021-02-23) Santos, Cleberson Vitor dos; Mestre Pedro Colen Neto
Atualmente existe uma crescente demanda por automatização dos produtos e, pensando em aproveitar o potencial da tecnologia de impressão 3D hoje disponíveis e de fácil acesso, particularmente no meio acadêmico, o presente trabalho propõe o desenvolvimento de um modelo de minirredutor do tipo cicloidal de duplo estágio. O trabalho traz uma metodologia para produção do minirredutor modelo cicloidal de duplo estágio com duas configurações no conjunto de engrenagens. O acionamento dos minirredutores é realizado por um motor de corrente contínua de alta rotação. O minirredutor após testes preliminares, foi acoplado a um mecanismo de acionamento de uma cortina persiana do tipo Rolô Blackout. Foram desenvolvidos os cálculos e demais dados para fabricação e posteriores testes do minirredutor. Dentre esses uma metodologia do perfil das engrenagens cicloidais de modo parametrizado, modelagem 3D do projeto, especificação técnica e lista de material completa com custo médio de aquisição dos componentes, parâmetros básicos para impressão na técnica FDM, e foram executados os testes, gerando relatórios com os valores de rotação e torque no eixo de saída.
Manufatura aditiva para fabricação de acopladora flexível topologicamente otimizada
(2021-03-16) Marinho, Adriano Ribeiro; Doutor Hélio Luiz Simonetti; Doutor Gabriel Mendes de Almeida Carvalho; Professora Isabel Jesus
Dentre o campo de otimização estrutural, a técnica de Otimização Topológica (OT) apresenta uma vantagem entre as demais, possibilitando ao usuário alterar o layout da estrutura primária. Um conhecido problema limitador do uso da metodologia relaciona-se com a dificuldade e, muitas vezes, incapacidade dos meios de fabricação tradicionais de desenvolver o modelo otimizado devido ao seu nível de complexidade, sem que haja um pós-processamento do mesmo. Neste cenário, os métodos de fabricação conhecidos como Manufatura Aditiva (MA), vêm ganhando notoriedade nos últimos anos. A MA apresenta um conjunto de procedimentos mecânicos que podem ser usados para superar as limitações técnicas das abordagens clássicas, oferecendo também um maior grau de liberdade de design. Este trabalho apresenta uma investigação sobre as relações entre as técnicas de otimização e manufatura aditiva. Como estudo de caso, foi avaliado a configuração e aplicações de um grampo metálico, elemento que compõe a ferramenta denominada acopladora flexível (BR 10 2012 026038-7 A2), usada na fabricação e montagem de tubulações industriais soldadas. Para este fim, o método Smoothing Evolutionary Strucutural Optimization (SESO) foi empregado para o estudo topológico, seguido de uma análise estrutural via SolidWorks. Foram analisados os parâmetros de tensão máxima de Von Mises, percentual de redução de peso, quantidade de cavidades e complexidade do modelo ótimo, além da realização de testes de deflexão e estricção máxima para o componente. Os resultados obtidos foram comparados com os do modelo original, sendo observado uma boa concordância entre os comportamentos estruturais. O trabalho realizado mostra que a aplicação da técnica de otimização topológica via SESO, anterior ao estudo estrutural, auxiliou na determinação, de forma ágil, da quantidade e posicionamento das cavidades. Entende-se que a metodologia utilizada resulta em uma redução no tempo de análise e processamento da estrutura, bem como os custos computacionais envolvidos e que, portanto, pode ser empregada para facilitar o processo de otimização de estruturas.
Previsão de falhas em rolamentos utilizando aprendizado de máquina
(2021-07-07) Santos, João Vitor de Lima; Doutor Leandro Freitas de Abreu
O presente trabalho tem como objetivo utilizar o aprendizado de máquina, em uma aplicação mais voltada para a área da mecânica, prever falhas/defeitos em rolamentos mecânicos, que são bastante utilizados em todo tipo de sistema ou maquinário na indústria. Alguns caminhos e etapas foram extremamente necessários para se alcançar os resultados esperados, após a definição do estudo de caso, informações provenientes de um experimento real, foi encontrado no repositório da NASA, sendo preciso organizar e preparar os mesmos. Para o processamento dos dados a Transformada de Wavelet foi a escolhida, em termos de descrever melhor os eventos, considerando também o tempo na análise das frequências do sinal, o que se tornou imprescindível calcular alguns paramêtros estatísticos dos coeficientes que a Wavelet retornou. Sendo assim dois algoritmos de aprendizado de máquina foram selecionados, Máquina de Vetores de Suporte e a Rede Neural Artificial, para entender os paramêtros estatísticos dos coeficientes e realizar as previsões dos estados condicionais dos rolamentos. Por fim o desempenho da SVM foi muito satisfatório em comparação com a RNA.
Análise dos resultados de ensaios mecânicos em produtos obtidos por manufatura aditiva utilizando FDM: uma revisão sistemática
(2021-07-07) Dutra, Michael de Freitas; Doutor André Fonseca Félix
O processo de fabricação Manufatura Aditiva está em notável desenvolvimento tecnológico e econômico, enquanto o mercado exige cada vez mais produtos inovadores, em curto espaço de tempo e projetos flexíveis. A aplicação da tecnologia de Manufatura Aditiva mais utilizada, FDM – Modelagem por Fusão e Deposição (FDM – Fused Deposition Modeling), em produtos finais não é totalmente consolidada, e uma das causas são suas propriedades mecânicas diferentes de outros processos de fabricação. Este estudo orienta-se, por meio de uma revisão sistemática direcionada a pesquisas que realizaram ensaios mecânicos em produtos obtidos através da FDM, a explorar o comportamento mecânico de produtos obtidos por essa tecnologia. Foram verificados a influência dos parâmetros de impressão, as normas utilizadas bem como o comparativo de comportamento com outros processos de fabricação. O forte caráter anisotrópico dos produtos obtidos por FDM é o principal fator da sua característica mecânica diferente. Foi constatado que a otimização de parâmetros de impressão pode resultar em produtos com características mecânicas similares a de outros processos de fabricação. Palavras-chave: Manufatura Aditiva. FDM. Propriedades mecânicas
Análise dos dados de corte em operação de desbaste por fresagem CNC do aço SAE 1045, obtidos em catálogos técnicos e através de questionário aplicado a profissionais da indústria que atuam no segmento de usinagem mecânica por fresamento.
(2021-09-24) Ranzoni, Igor Galindo; Mestre Evanilton José Alves Barbosa; Doutor André Félix
O aço SAE 1045 é um material amplamente utilizado na indústria mecânica para construções diversas com ou sem tratamento térmico, dependendo da aplicação. Conhecer os dados de corte aplicado ao fresamento, é entender como se processa a usinagem deste material. Desta forma, este trabalho apresenta comparativamente os dados de corte de fabricantes de ferramentas, os dados de corte praticados no chão de fábrica por meio dos usuários das máquinas ferramentas e as características e estratégias de fresamento. Os dados foram pesquisados em catálogos de fabricantes de ferramentas e por meio de questionário aplicado a profissionais do segmento de usinagem mecânica. Foram realizadas análises comparativas que apontam para uma ineficiência na aplicação dos dados de corte e estratégias de usinagem. O estudo levou em conta a geometria da ferramenta de corte, a relação entre o diâmetro da ferramenta e largura de corte e o posicionamento da ferramenta de corte em relação ao material. A pesquisa aponta para grandes possibilidades de aumento de produtividade por meio de treinamento profissional com impacto direto aos processos manuais ou CNC.
Análise de bolhas desprendidas durante o ensaio por fadiga realizado em ambiente subaquático
(2021-12-14) Medeiros Junior, Varney da Silva; Doutor Gabriel Mendes de Almeida Carvalho
Com a diminuição da oferta das reservas de recursos naturais em terra a busca desses recursos em ambiente subaquático vem ganhando magnitude nas últimas décadas, principalmente pela exploração do petróleo em plataformas offshore, com isso há a necessidade de que projetos e manutenção de componentes que trabalhem em ambiente molhado sejam otimizados para estes meios, buscando assim maior confiabilidade e vida útil para estes componentes. Este trabalho tem como objetivo estudar o desprendimento de bolhas durante o ensaio por fadiga realizado em ambiente subaquático, buscando o entendimento do fenômeno. A partir dos testes, foi observado que as bolhas aparecem em momentos específicos do ensaio, seguindo um comportamento onde a mesma cresce até atingir um diâmetro médio máximo e após isso, tende a diminuir desaparecendo antes do final do ensaio.
Fadiga no domínio da frequência utilizando o método de elementos finitos (M.E.F.)
(2021-12-16) Chaves, Roberto Rossy; Mestre Evanilton José Alves Barbosa; Doutor Rogério Gondim Costa
No processo de desenvolvimento de novos veículos a durabilidade é uma característica qualitativa e quantitativa do veículo que é avaliada através de ensaios acelerados. Estes ensaios são realizados em percursos padrões ou em provas laboratoriais que, dependendo do teste, possuem tempo e custo elevados. O teste de fadiga vibracional no domínio da frequência, é um destes ensaios. Este teste vibracional é geralmente uniaxial e aplicado no componente isolado, e isto simplifica e reduz o tempo de prova. Esta prova também pode ser realizada utilizando a metodologia de métodos de elementos finitos, que possibilita maior redução no tempo e no custo de desenvolvimento. Neste trabalho busca-se o aprofundamento dos conceitos utilizados para realização do ensaio de fadiga no domínio da frequência. E como aplicação dos conceitos adquiridos é realizada uma avaliação numérica, utilizando o Simcenter 3D, para a comparação com as falhas observadas no componente em ambas avaliações, experimental e numérica.
Análise estática da estrutura de um skid através do método dos elementos finitos com auxílio do software Ansys
(2021-12-17) Souza, André Luís do Couto; Mestre Evanilton José Alves Barbosa
O dimensionamento estrutural abrange diversas áreas da Engenharia. A confiabilidade e segurança de equipamentos é essencial para um processo de produção, visto que, uma organização que visa lucro e competitividade devem estar isentas de falhas em seus processos afim de evitar acidentes e perda de tempo. O presente trabalho consistiu em uma análise estática estrutural pelo método dos elementos finitos de um Skid de pintura, este equipamento é parte de um sistema para imersão e movimentação das peças metálicas a serem pintadas no processo de pré-tratamento e pintura E- coat. Essas análises foram realizadas a partir de fundamentos da mecânica dos sólidos, teoria de falhas e o método dos elementos finitos onde foram analisados possíveis carregamentos durante o processo, sendo identificado os pontos críticos da estrutura, cálculos analíticos foram realizados utilizando o software Ansys para validação dos resultados. Este estudo foi realizado para determinar a carga real da estrutura do Skid em relação a capacidade de carga do pórtico de transporte. Os resultados obtidos indicaram que a capacidade de carga Skid é inferior a carga suportada pelo pórtico, porém é possível a realização de melhorias para aumento da capacidade de carga do equipamento.
Estudo e análise do tratamento superficial de peças fabricadas via impressão 3D por meio de vapor propanona (acetona)
(2021-12-20) Sales, Gabriel Costa Silva; Doutor Wanderson de Oliveira Leite; Doutora Silvéria Neves de Paula e Souza
A manufatura aditiva ou impressão tridimensional (3D) é o processo de fabricação mais emergente na última década. É caracterizado pela adição de materiais por camadas e também pela deposição de material em segmentos de linhas ou varreduras lineares, métodos estes que originam a presença peculiar de interfaces entre camadas e texturas superficiais caracterizadas tecnicamente como a rugosidade superficial. O que se observa nesse contexto é que o controle dessa rugosidade é complexo e de baixa previsibilidade ou onera significativamente o tempo e o custo do produto. Em alguns casos, em peças de conjuntos mecânicos a rugosidade é um dos fatores que interferem diretamente na interação entre os corpos, escoamento dos lubrificantes e na vida útil, sendo uma das características de componentes de elevada importância para o adequado funcionamento. Assim, diante desse paradigma foi proposto neste trabalho desenvolver e testar uma metodologia para realizar o tratamento superficial de corpos de prova via vapor de propanona (acetona) e posteriormente analisar como os parâmetros desse procedimento afetam o acabamento superficial, espessura e massa dessas peças produzidas em acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) por impressão 3D com a tecnologia de deposição de material fundido (FDM). Para tal, utilizou-se um planejamento experimental fatorial para estabelecer a quantidade, níveis e sequência de testes. Após realização dos ensaios, foram avaliadas as características das peças versus os parâmetros utilizados por meio de avaliações numéricas, estatísticas e gráficas. De forma geral, verificou-se que a metodologia proporcionou o tratamento superficial e os procedimentos permitiram realizar as análises propostas, validando, assim, a metodologia proposta. Concluiu-se que as alterações dos níveis dos parâmetros de tratamento nos níveis estudados não produzem impactos relevantes no acabamento superficial do produto, sendo os níveis mínimos de tempo de exposição de 20 minutos e quantidade de solvente de 200 mL suficientes e otimizados para as características estudadas. A principal contribuição deste trabalho foi propor e executar um método controlado que conseguiu produzir reduções médias da rugosidade Ra na ordem de 83,2%.
Projeto e fabricação de um dispositivo de furação múltipla para produção de luminárias de LED
(2021-12-21) Figueiredo, Guilherme Sousa Brito; Doutor Gabriel Mendes de Almeida Carvalho
A tecnologia LED, do inglês Light Emiting Diode, ou seja, diodo emissor de luz, nasceu na década de 60 e até os anos 2000 não foi utilizada com o intuito de iluminar ambientes, e sim como luzes de sinalização. A partir da primeira década do século XXI, o avanço tecnológico de materiais e processos permitiram o desenvolvimento de LEDs com eficiência luminosa competitiva com as demais tecnologias (Lâmpadas fluorescentes e Incandescentes), com expectativa de vida até 50 vezes maior e eficiência luminosa até 10 vezes superior, inaugurando assim, uma nova função para estes componentes eletrônicos. Com o incremento de potência nos LEDs, veio a necessidade de construções mais robustas e elaboradas, principalmente no sentido do controle de temperatura, já que a vida útil do LED depende, dentre outros fatores, diretamente da temperatura de operação. Assim, são construídos dissipadores com o objetivo de receber e dissipar o calor gerado pela conversão de energia elétrica em luminosa. Na AALOK Indústria, os dissipadores são fabricados em Alumínio Extrusado, liga 6063 T5, onde são montados a placa de LEDs (com até 75W) e a lente que garante o direcionamento da luz gerada. Para tal, foram construídos alguns equipamentos que formam a linha de produção destes dissipadores, processos de corte e usinagem de furos e roscas. Objeto de estudo do presente trabalho é o equipamento que realiza a furação do perfil nos pontos de fixação da lente, com o objetivo de elaborar um projeto mecânico de um dispositivo capaz de substituir o equipamento atual e melhorar o processo produtivo que é bastante interrompido por intervenções de manutenção corretiva.
Análise dinâmica de uma viga em balanço excitada por um carregamento periódico
(2022-07-12) Amaral, Gilson de Oliveira; Mestre Evanilton José Alves Barbosa
A abordagem inicial em engenharia para dimensionamento de estruturas parte da concepção de carregamentos estáticos. A apreciação de carregamentos dinâmicos ocorre em um segundo momento, mas nem sempre essencialmente de maneira dinâmica, uma vez que é comum acrescentar fatores de amplificação dinâmica na análise estática como alternativa a um ensaio mais detalhado. Em muitas situações tal alternativa é extremamente efetiva, em especial em estruturas com carregamentos, cuja variação em função do tempo é lenta ou que tenham ações dinâmicas muito inferiores às ações estáticas, quase sendo possível desprezá-las. Entretanto, quando nos deparamos com estruturas submetidas a ações que variam com o tempo, seja em magnitude, direção ou posição, tais como impactos, vibrações, variações repentinas de cargas, relacionadas a forças potenciais ou cinéticas, faz-se necessário ir além do estudo estático. Através da análise dinâmica se estuda o deslocamento de um corpo em função do tempo, que tem como objetivo, determinar os deslocamentos, velocidades e acelerações de todos os elementos constituintes de uma estrutura submetida a cargas dinâmicas. Por meio da revisão bibliográfica sobre o tema, aliada à aplicação com dados hipotéticos de carregamento de uma viga em balanço excitada por um carregamento periódico, restou demonstrado a necessidade de uma análise completa das estruturas, considerando os elementos estáticos e dinâmicos.
Análise da eficiência energética de um forno fusor de indução tipo cadinho
(2022-07-12) Cotta, Wellington Flavio Da Silva; Mestre Bruno de Souza Baptista
Com a crescente da demanda de energia no mundo para atender as necessidades da sociedade, surge a necessidade de desenvolvimento de estudos e pesquisas para o aumento da eficiência energética em processos industriais, visando a sustentabilidade e a redução dos custos de operação. O balanço energético nacional de 2022 divulgado pela EPE demonstra que em 2021 o setor Metalúrgico foi responsável por 27,8% do consumo energético industrial e por 9% do consumo total de energia no Brasil. O presente trabalho se trata de um estudo de caso sobre a eficiência energética de um forno de indução tipo cadinho que opera no processo de fusão de ligas de ferro fundido e que está instalado em uma fundição situada no estado de Minas Gerais. Foi adotado um modelo para o cálculo do consumo ideal (mínimo termodinâmico) através dos balanços de entalpia das matérias primas. A eficiência energética encontrada de 73% (em média), demonstra que existem oportunidades de melhorias. As melhorias propostas com base nas melhores práticas apresentam um potencial de redução do consumo específico (kWh/t) e, consequentemente, do aumento da eficiência energética.

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