Engenharia Mecânica
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Artigo Científico Acesso aberto Estudo da microabrasão em aço ferramenta AISI H13 nas condições recozida, têmpera com duplo revenido e boretação.(2021-07-05) Lipinski, Juliana Bandeira; Da Silva, Tayna Melíssia PintoO desgaste está entre os maiores causadores de desperdício de materiais e redução de desempenho de equipamentos, sendo o atrito o principal responsável pela existência do desgaste e dispersão de energia. Este artigo foi desenvolvido comparando os resultados de estudos dos autores MOROZO (2013),experimento 1 e KRELLING et al., (2013) experimento 2, focados no aumento da resistência ao desgaste abrasivo e melhoria das características superficiais do aço ferramenta AISI H13, nas condições de tratamento térmico de recozido, de têmpera e revenido e tratamento termoquímico de boretação sólida, seguido de análises microestrutural e de microdureza Vickers, ensaio de desgaste microabrasivo por esfera rotativa fixa e análise da superfície desgastada. Os resultados da microdureza do aço ferramenta AISI H13 com tratamento térmico de têmpera com duplo revenido aumentou 129% e na condição boretada aumentou 399% em relação a condição recozida na média dos dois experimentos. O volume e coeficiente de desgaste das amostras recozida e boretada apresentam-se similares e maiores do que na condição temperada com duplo revenido.Artigo Científico Acesso aberto Desenvolvimento de um triturador para polímeros(2021-07-07) Oliveira, Sthefany PrigolEste trabalho foi elaborado com o objetivo de desenvolver um triturador para polímeros específicos, ABS e Náilon. Os plásticos são um problema ambiental, mas podem ser uma solução para muitas industrias, como parte da solução está a reciclagem e os trituradores são equipamentos elementares para este processo. Foi elaborado o projeto mecânico 3D, detalhamento geral e simulação para validação. Com o projeto mecânico 3D finalizado foi realizada a simulação estrutural de uma lâmina de corte, afim de validar o material escolhido. Através da simulação foi aprovado o material escolhido para a confecção das lâminas de corte.Artigo Científico Acesso aberto Análise dos gates no processo de desenvolvimento de produtos plásticos(2021-07-07) Possamai, AlexCom a expansão do mercado no ramo de tecnologia, desenvolvimento e designs inovadores; houve a necessidade de reinvenção nos métodos tradicionais nas áreas de pesquisa e desenvolvimento. O objetivo desse estudo foi a execução de uma análise do processo de desenvolvimento de produto, com o intuito de encontrar os Gates que acarretam em alguma falha; e executar um plano de ação e atuação através de um fluxograma sistemático. Uma pesquisa descritiva sobre outros processos de desenvolvimento de produto foi desenvolvida, para auxiliar no entendimento do cenário analisado na empresa em específico. As informações do processo foram obtidas por meio de pesquisas com pessoas que estão no meio desses sistemas de desenvolvimento. A análise levou em consideração problemas que autores anteriores relataram em seus artigos, além de experiências de gerentes e lideres de projetos no seu dia-a-dia. Houve uma validação do novo fluxo, e uma boa receptividade por meio das lideranças, além da correção de boa parte das falhas e gates que ocasionavam atrasos no cronograma.Artigo Científico Acesso aberto Performance de usinabilidade para ligas de latão envolvendo revestimentos.(2021-07-08) Oliveira, Danilo de; Lopes, Maicon GustavoUma das características para usinagem de peças oriundas do processo de fundição é o desgaste elevado da ferramenta de corte se comparada, por exemplo de uma barra de material trefilado. Este trabalho tem como intuito a análise de usinabilidade voltadas a liga de latão com baixo teor de chumbo, partindo de um comparativo entre dois modelos de broca escalonada, constituída sua matéria prima em metal duro e aplicado a variável do revestimento Balinit Triton em uma delas, e a outra sem revestimento. A premissa do comparativo visa reduzir ao máximo o número de variáveis que interfiram no teste, dado esta informação, os parâmetros como equipamento, dados de corte e métodos de usinagem foram mantidos para ambas. Sabendo do crescimento da competitividade, o mercado é pressionado a otimização dos custos de fabricação, por isso o fator de vida útil se torna de extrema relevância para o processo produtivo. Concluímos que embora o aumento da produtividade por ferramenta seja evidente, mas ao ser considerado o custo de aplicação do revestimento o valor por peça se torna equivalente.Artigo Científico Acesso fechado Análise das propriedades mecânicas dos ferros fundidos nodulares austemperados, variando tempo de austêmpera.(2021-07-08) Souza, Erik Victor de; Silva, Talita Loruama daOs ferros fundidos nodulares austemperados, que são conhecidos como Austempering Ductile Iron (ADI) são materiais que possuem extensa aplicação industrial devido às boas propriedades mecânicas como elevada resistência mecânica, ductilidade, tenacidade resistência à fadiga e resistência ao desgaste. Através dessas boas propriedades mecânicas, o ADI garante uma imensa gama de aplicações em vários segmentos nas indústrias, podendo ser aplicado em engrenagens, virabrequins para motores de refrigeração e automotivos, componentes de carga agrícola e vários outros itens que necessitem das propriedades mecânicas. Este trabalho tem como objetivo analisar o ADI, verificando como o tempo de tratamento térmico de austêmpera influencia no material, analisando seu ciclo térmico e suas características. Como principal característica será avaliada a influência da variação dos tempos de tratamento térmico na composição química do ADI e evitar fases que deixam o material frágil, mantendo suas boas propriedades mecânicas. Para realizar os tratamentos, é necessário fabricar corpos de prova, que serão obtidos por processo de usinagem do material fundido. Após os corpos de prova estar com todas as dimensões necessárias, será realizado o tratamento térmico de austêmpera, que será pré-aquecido o material a 450ºC e em seguida elevará sua temperatura para 890ºC atingindo a sua temperatura de austenitização. Depois será resfriado com uma temperatura de 320ºC e será variado os tempos em 15, 30 e 60 minutos e avaliar os resultados após realizar os ensaios de tração, alongamento e metalografia das ligas. Após todas as análises realizadas é possível afirmar que da liga contendo 1,7% de Ni apresentou melhores resultados foi com o tempo de austêmpera de 15 minutos, com melhor ductilidade. Além de apresentar resultados mais homogêneos, não havendo muita variação entre os tempos de austêmpera.Artigo Científico Acesso aberto Eficiência e produtividade nos processos para injeção de polímeros(2021-11-03) Fernando Henrique Cercal, FERNANDOEsta pesquisa trata-se de um estudo que se baseia na eficiência e produtividade de moldes de injeção plástica. Neste estudo foram analisado dois moldes de injeção plástica, ambos com o mesmo produto final. Foi estabelecido um cenário ao qual duas ferramentas produziram por 10 dias seus produtos finais, enfrentando adversidades, muitas delas ocasionadas por falhas de projeto, e ineficiência nos processos de fabricação. O estudo foi dividido em etapas as quais, detalham com exatidão cada fase do processo, trazendo clareza ao identificar as dificuldades técnicas relacionas. Os resultados foram surpreendentes, a ponto de indicar uma diferença de aproximadamente 20% no rendimentos das ferrmamentas, assim como as diferenças de retrabalhos entres elas.Artigo Científico Acesso fechado Análise da dureza da granalha de aço temperada em água e ar(2021-11-22) Stürmer, Noir Francisco Menegatti; Vieira, DiegoO processo de jateamento atualmente gera muitos detritos e a vida útil da granalha de aço está diretamente ligada ao processo de tratamento térmico. Esse resumo discorre sobre um estudo realizado em granalhas de aço mediante ao tratamento térmico de têmpera. O objetivo foi analisar a dureza da granalha de aço temperada em água e ar. A metodologia empregada foi a fundição da granalha de aço seguido de tratamento térmico de têmpera variando o meio de resfriamento água e ar. A dureza Rockwell na escala C não apresentou diferença entre os dois meios de resfriamento, porém, a quantidade de trincas nas granalhas resfriadas em água apresentou um aumento de 50% quando comparada com as amostras resfriadas ao ar, o que diminui a vida útil da granalha de aço.Artigo Científico Acesso aberto Análise de estratégias de impressão 3D por método FDM (modelagem de deposição fundida).(2021-11-26) Romanio, Dagonir de Limas; Reis, AlexEste trabalho apresenta as variações das estratégias de impressão 3D pelo método de modelagem de deposição fundida para o material ABS, por meio do software CURA específico para impressora 3D, a fim de analisar o comportamento dos preenchimentos internos e suas influências sendo submetidos a esforços mecânicos, buscando o aproveitamento máximo de tempo, qualidade e dimensão. Com auxílio do software CURA para fatiamento do corpo de prova com no mínimo três preenchimentos, para que por meio de simulação pelo software determine o tempo previsto para impressão, com os 9 corpos de prova utilizado instrumentos de metrologia para analisar comportamentos dimensional realizado os ensaios de tração para determinar suas resistências, resultados distintos entres as estratégias, entre os preenchimento de 20 e 30% obtiveram diferença de aproximada de 15kgf enquanto o preenchimento de 60% obteve 174,19 Kgf, seus tempos resultaram em diferença de 9 minutos entre 30 e 60%, concluindo assim que como método para desenvolvimento de protótipos mecânicas, que tenham uma determinada elevada resistência a estratégia adequada seria 20%, pelo seu menor tempo e material gasto, que apresentou resultados aceitáveis para algumas aplicações de protótipos.Artigo Científico Acesso aberto Influência do tamanho da malha no tempo de simulação via software CAE(2021-11-30) Luiz Gustavo Martins, Paulo Ricardo GaldinoEste estudo apresenta comparações de diferentes tempos de processamento na etapa de geração da malha para posterior simulação de acordo com cada tamanho de malha aplicado no início do processo de preparação do modelo 3D. Em razão de questões onde trabalha-se com modelos de peças em geometria mais complexa, o tempo pode ser um fator importante a ser considerado. Sendo assim, para cada situação pode ser aplicado estratégias a fim de garantir qualidade nos resultados sem chegar a elevados tempos de processamento. A metodologia possui a caracterização de pesquisa com os referenciais pautados em livros e artigos e conta com a sequência de procedimentos onde inicialmente é realizado a importação do modelo 3D para avaliação e pré-análise com o intuito de definir qual a melhor malha a ser utilizada de acordo com as características do produto. Posteriormente é aplicado diferentes tamanhos de malha para comparação e análise da influência deles no tempo e qualidade dos resultados. Com a união destes procedimentos foi possível chegar ao cenário ideal, onde é possível unir a precisão dos resultados sem precisar chegar a tempos excessivos no processamento para geração da malha de simulação como é o caso do refinamento de malha parcial, ou seja, apenas em regiões específicas do produto. Esse cenário pode ser de grande utilidade uma vez que um determinado produto necessite de um estudo avançado levando em considerações outros fatores como o comportamento do mesmo junto a outro componente ou montagem no produto. Tendo como o principal resultado obtido uma solução através do refinamento de malha parcial, ou seja, redução do tempo de processamento aplicando o refinamento de malha parcial apenas nos pontos críticos da geometria.Artigo Científico Acesso aberto Projeto estrutural de elevador cremalheira(2021-11-30) Lima, Reynison Renan O.; Vieira, Willian JoséNo dia-a-dia da construção civil a movimentação de cargas é comum, e por se tratarem de cargas normalmente elevadas, equipamentos de elevação são necessários para auxiliar os trabalhadores a executar o serviço com segurança. Nos últimos anos, com mudanças na legislação vigente, o uso de elevadores de cremalheira aumentou significativamente, por se tratar de um elevador que oferece mais segurança aos seus usuários, em comparação aos outros tipos de elevadores, onde o índice de acidentes era alto. Para alcançar um bom nível de segurança, além dos dispositivos de segurança, o elevador de cremalheira necessita ser bem estruturado para ser capaz de suportar os repetitivos esforços que lhe são exigidos. Um projeto bem estruturado e dimensionado deve ser elaborado a fim de atender as diferentes necessidades, tais como diferentes cargas, alturas, quantidades de pessoas, entre outras particularidades que obras civis exigem. O objetivo deste trabalho, portanto, é ser capaz de desenvolver o projeto estrutural da torre, da cabine, do sistema de ancoragem, sistema de tração, freios e amortecimento, a partir das metodologias de PDP, conhecimentos em dimensionamento estrutural e ferramentas CAD e CAE, adquiridos durante a graduação em Engenharia mecânica.Estudo de Caso Acesso aberto Análise das propriedades mecânicas do aço microligado ao nióbio e níquel(2021-12-02) Santos, Fabricio Delgado; Cassemiro, Rainer LodettiEste artigo apresenta pesquisa bibliográfica e teórica do procedimento experimental envolvendo análise das propriedades mecânicas do aço microligado com adição de elementos de liga, Nióbio e Níquel, onde adotou-se em apresentar neste trabalho teórico a parte experimental de um TCC já realizado na instituição, no qual, utilizaram a fundição de um aço microligado e avaliaram o ensaio de impacto e dureza bem como a metalografia. Analisando os resultados obtidos anteriormente neste TCC, verificou-se uma queda na energia absorvida de 91,65% e um aumento de 24,87% no valor da dureza quando adicionado os elementos de liga Níquel e Nióbio.Artigo Científico Acesso aberto Análise comparativa na microabrasão dos aços AISI H13, DIN 1.2711 e DIN 1.2738 para moldes de injeção(2021-12-02) da Silva, André Luiz; Jaroczinski, FabianoEste artigo apresenta um estudo comparando o desgaste microabrasivo dos aços AISI H13, DIN 1.2711 e DIN 1.2738, aplicados na fabricação de moldes de injeção de polímero, que requerem boa resistência ao desgaste microabrasivo devido as cargas de fibra que podem ser incorporadas na composição do polímero. Foram elaborados amostras, sendo que, para o aço H13 metade sem e outra metade com tratamento térmico de têmpera mais revenido e, para os aços DIN 1.2711 e DIN 1.2738 metade permaneceu no estado sem tratamento térmico e outra metade com nitretação. O ensaio de microabrasão foi realizado em um microabrasômetro com esfera de 25,4 mm e gotejamento de solução de água destilada com carbeto de silício (SiC). Ensaio de dureza foi realizado. Os aços DIN 1.2711 e DIN 1.2738 nitretados apresentaram melhores resultados de desgaste microabrasivo.Artigo Científico Acesso aberto Projeto de dispositivo didático para ensaios de fadiga por flexão rotativa(2021-12-02) Dias, Fillipe José; Galina, Anderson de OliveiraQuando entramos no assunto de falhas mecânicas, grandes partes dos casos está ligado diretamente há fadiga, essas falhas são provenientes da geração e/ou de uma trinca, primariamente difundida pela aplicação de esforços repetitivos de carregamento variáveis sobre um determinado material. Para um resultado mais preciso nos ensaios finais que determina a falha por fadiga, é fundamental que o dispositivo não possua nenhumas imprecisões. O objetivo deste projeto é elaborar o projeto informacional, conceitual e detalhado de uma máquina de ensaio de fadiga por flexão rotativa em aços, utilizando métodos analíticos, programação e modelamento. Ao final do trabalho deve ser possível a aplicação dos métodos abordados ao longo deste projeto na prática para a elaboração da máquina de ensaio de fadiga.Artigo Científico Acesso aberto Influência das porcentagens de preenchimento na resistência à tração de corpos de prova impressos na manufatura aditiva utilizando PETG(2021-12-02) Pirog, Arthur; Pionhievicz, João PedroA impressão 3D ou Manufatura aditiva é utilizada para confecção de peças e protótipos com geometria complexas utilizando a técnica de deposição de material. Esta técnica tem como a não utilização de moldes e maior praticidade e economia de processo. Perante a presunção de que a porcentagem de preenchimento, aliado ao tipo de material e deposição contribuem para as alterações das propriedades mecânicas. Para ocorrer o processo é necessário utilizar um software de modelagem CAD. Sendo então transferido para outro programa responsável pelo fatiamento e geração do código STL. No processo de impressão, as características finais da peça podem ser definidas por meio de parâmetros. Pesquisas foram realizadas tendo como principal foco a determinação do material a ser estudado e sua geometria. Transcorreu ensaios de tração em corpos de prova utilizando de três diferentes porcentagens e material PETG. Tensão de escoamento e máxima, deformação específica e de ruptura foram obtidas através dos ensaios. De acordo com os resultados, pode-se comprovar que a porcentagem de preenchimento é sim fator determinante nos projetos na manufatura aditiva. O aumento da densidade dos corpos de prova trás benefícios nas tensões de escoamento e a tensão máxima obtida pelo material. A densidade maior torna o material mais frágil, rompendo com mais facilidade quando exposto à tração. Observa-se assim a diferença entre força e deformação de cada um dos porcentuais de preenchimento.Artigo Científico Acesso aberto Avaliar a influência do níquel no desgaste adesivo em ferro fundido nodular variando seu tempo de austêmpera(2021-12-02) Santos, Guilherme; Castelen, BrunoO ferro fundido nodular possui boas propriedades mecânicas e características, como; ductilidade e usinabilidade. Para se melhorar sua propriedade utiliza-se de tratamento térmico, como a austêmpera, onde este passa a ser denominado de ADI Austempered Ductile Iron). O ADI possui propriedades mecânicas similares as de alguns tipos de aços, dentre elas; alta resistência ao impacto, tenacidade e ductilidade. Devido a suas propriedades, o ferro fundido nodular austemperado é de grande e vasta utilização no mercado, como do agrícola e ferroviária. Mas seu maior destaque é na área automobilística, na fabricação de blocos de motores, bielas, virabrequins e eixos. O ADI estudado nesse artigo possui Níquel como elemento de liga no teor de 1,7%, onde neste será variado o tempo de resfriamento da austêmpera, onde se consiste em elevar a temperatura da amostra até o ponto de aunstenitização, em seguida resfriando até a temperatura de austêmpera e mantendo-a por um tempo, visando avaliar as diferenças de propriedades mecânicas com ênfase no desgaste adesivo e verificar o tempo adequado para o mesmo.Artigo Científico Acesso aberto Estudo de vida útil em moldes de injeção de peças de poliestireno expandido (EPS)(2021-12-03) Toledo, Bruno KrügerEsta pesquisa apresenta um estudo baseado na vida útil de moldes de injeção de poliestireno expandido (EPS). Devido a grande diversidade dos termoplásticos nos mais variados segmentos da indústria, o poliestireno expandido teve uma alta significativa com relação ao seu uso no mercado atual devido às empresas em geral estarem mais preocupadas com a sustentabilidade do seu negócio. Isso levou o processo aos mais variados modelos e aplicação do produto, tornando o mercado mais competitivo. A vida útil dos moldes tem um fator importante na redução de custos de novos projetos, então esta pesquisa teve como objetivo levantar dados para análises dos fatores que impactam na vida útil dos moldes de poliestireno expandido. Para isso, foram utilizados dois moldes com diferentes geometrias de produto e com o mesmo período de fabricação e produção, denominados “Molde 1” e “Molde 2”. Foram coletados dados de produtividade, manutenções e set-up e comparados juntamente com as ocorrências encontradas em ambos os moldes, como: trincas, rupturas, flambamento e desgaste. Desta maneira, foi possível destacar que a produtividade e geometria do produto tem um impacto significativo para o fim da vida útil dos moldes de poliestireno expandido.Artigo Científico Acesso aberto Inovação no processo de acabamento de ferramentais de moldagem(2021-12-03) Felipe FritzkeEste documento apresenta um estudo de pesquisa baseado na literatura geral onde buscou-se o desenvolvimento e inovação na etapa de acabamento nos processos de fabricação de ferramentas de moldagem. O objetivo principal foi desenvolver um novo processo abrasivo na etapa de acabamento de ferramentas em centros de usinagem. A pesquisa constituiu-se com a fabricação de corpos de prova, testes práticos de ferramentas e avaliação de viabilidade, desencadeando um novo procedimento de polimento, definindo novos processos e procedimentos, bem como analisando a qualidade e o melhor custo-benefício. Entre os principais resultados vemos a capacidade de máquinas CNC, realizarem o processo de acabamento, sendo o maior desafio o desenvolvimento de ferramentas adequadas ao novo procedimento.Artigo Científico Acesso aberto Proposta de redução do tempo médio de setup através do método troca rápida de ferramenta(2021-12-03) Biscaia, Leonardo BarbosaCom o mercado mais globalizado, e a necessidade de redução dos custos internos de produção, e a diminuição de prazos para atender as demandas dos clientes, faz com que as empresas desenvolvam métodos para a otimização de seus processos internos, sem perda de qualidade de seus produtos. Porém, para alcançar esses aspectos necessários, é preciso vários estudos para ser possível a implementação de melhorias por meio de metodologias já consolidadas. O presente trabalho tem como objetivo apresentar uma melhoria para a diminuição do tempo de setup em uma empresa produtora de peças automobilística no setor de usinagem, sendo apresentada a situação anterior e posterior das melhorias implementadas. De um modo geral, devido a utilização da metodologia da troca rápida de ferramenta (TRF) proposta por Shingo, foi possível obter há diminuição do tempo de setup, melhorando assim, a eficiência da máquina estudada.Artigo Científico Acesso aberto Desenvolvimento e validação de fabricação de um estampo de corte progressivo para indústria automobilística.(2021-12-07) Ramos, Vinícius; Coelho, Bruno EduardoEste estudo pretende demonstrar a fabricação de um item automotivo, baseado no desenvolvimento de ferramentas de corte progressivo com a utilização de engenharia e desenhos assistidos por computador (CAE e CAD), com utilização do softwares Siemens NX PDW (Progressive Die Wizard). As empresas nos dias de hoje necessitam muito de desenvolvimento de seus produtos baseados em modelamentos 3D, possuem elevado estudo de desenvolvimento para que tenham baixo custo de fabricação e simplifiquem sua produção, o que eleva a competitividade. A partir destes modelos em seu estado final, são necessários de matrizes que auxiliam na repetitividade dos produtos com os padrões normativos integrados, para que atinjam suas necessidades de dimensional e resistência como exemplo. Com o estudo pretende-se avaliar a concepção de utilização da ferramenta CAD e CAE e construir e visualizar a fabricação de uma ferramenta de corte progressivo, desenvolvendo desde produto final, como a construção da tira, o desenvolvimento dos punções e matrizes para corte e dobra do produto, estruturas do ferramental, materiais, tratamentos utilizados. Logo visto que a utilização do software para fabricação deste tipo de ferramenta tem grande robustez, podendo desenvolver o processo completo de fabricação, para os projetistas que irão desenvolver, há inúmeras soluções e mecanismos que automatizam, possuem alguns pontos que necessitam algumas modificações do produto final, devido a limitações e falta de reconhecimento de algumas funções utilizadas para operações de dobras e corte. Todo processo de desenvolvimento deste ferramental deve-se ter como fundamento e conhecimento no processo de utilização destas ferramentas, tendo como principal função a economia de material bruto utilizado para o Blank, a ágilidade de construção e adiantamento de tryouts, mantendo as características necessárias para o bom andamento da estampagem.Artigo Científico Acesso aberto Relação entre graduados em engenharia e colaboradores: aplicação do conhecimento técnico e relacionamento interpessoal na gestão de uma indústria de usinagem(2021-12-08) Rosa, LucasCom o decorrer da evolução industrial observava-se que os melhores engenheiros, no âmbito profissional, deveriam se destacar por uma competência técnica desenvolvida através de suas experiências acadêmicas e profissionais, no entanto, nos dias atuais essa competência é um pré-requisito mínimo para a sua competitividade no mercado de trabalho. Conforme seu desenvolvimento, o engenheiro encara certos desafios em seu ambiente de trabalho, dentre eles a gestão de pessoas e para isso as competências técnicas não serão suficientes para o desempenho dessa atividade, mas sim, a sua competência e entendimento em gestão e liderança de pessoas. Para tal assunto, foi elaborado um estudo com foco em compreender a atual liderança e gestão do engenheiro em uma empresa do ramo automotivo em Joinville-SC. Explorando temas como rotina da gestão, conflitos técnicos e interpessoais, métodos de liderança e compreensão comportamental de colaboradores no ambiente de trabalho, representando aspectos essenciais da liderança e gestão de pessoas.
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