Caracterização mecânica da liga AlSi10Mg obtida por SLM para aplicação em componentes automóveis

Este projeto visa efetuar a caracterização mecânica da liga AlSi10Mg obtida por SLM (Fundição de Metal por Laser) para aplicação em componentes automóveis. Ao longo deste projeto é efetuada uma pesquisa bibliográfica das tecnologias de fabrico rápido mais frequentemente aplicadas ao processamento de alumínios, abordando de forma específica a tecnologia SLM, bem como a influência dos seus parâmetros no processamento de ligas de alumínio. Será levado a cabo um estudo comparativo da liga AlSi10Mg fabricada por fundição em molde permanente com a obtida por SLM, analisando-se a microestrutura das ligas, bem como as suas propriedades mecânicas, através da realização de ensaios de dureza, tração, análise dinâmico-mecânica e fadiga. Deste modo será possível perceber as diferenças entre o comportamento mecânico da liga obtida por SLM e a liga obtida pelo método convencional. Em resultado do estudo realizado, observou-se que a liga AlSi10Mg obtida por SLM apresenta uma microestrutura muito mais fina do que a liga fabricada por fundição em molde permanente, o que lhe permite ter um comportamento mecânico superior na maioria dos ensaios mecânicos realizados. Assim, é possível aplicar a tecnologia SLM ao fabrico de componentes em alumínio no sector automóvel, visto ser possível obter propriedades mecânicas superiores ou equivalentes aos componentes fabricados pelos processos de fabrico convencionais.

Aplicação dos princípios LEAN MANAGEMENT ao projeto de moldes para injeção

Num mercado globalizado e extremamente competitivo, a escolha de uma metodologia de gestão é determinante para ditar o sucesso ou fracasso de uma empresa. O investimento em capital humano e tecnológico deve ser acompanhado por uma gestão de processos, rápida e eficaz, que direcione a organização para uma redução dos custos de um produto ou serviço. Nos últimos anos, vários autores têm demonstrado que uma das estratégias utilizadas para atingir este objetivo tem sido a aplicação da metodologia Lean Management, que ganhou reputação pelos resultados positivos alcançados. Este projeto foi elaborado em contexto industrial, no departamento de projeto da empresa Tecnifreza S.A., e teve como principal objetivo demonstrar que é possível obter uma diminuição do tempo de execução do projeto de um molde (lead time), através da aplicação dos princípios Lean Management. A metodologia utilizada assentou no registo detalhado de atividades predefinidas, ocorridas durante o projeto, baseada numa amostra constituída por nove moldes que melhor representam a realidade/tipologia produtiva da empresa. Após a análise dos dados obtidos, verifica-se que o desvio médio é de 91,7% entre o tempo de projeto inicialmente previsto pela direção e o tempo efetivo registado. Identificaram-se ainda as principais atividades que não acrescentaram valor aos projetos em estudo. Estas atividades, consideradas como desperdícios, perfazem no seu conjunto 34,6% do tempo total. Foram então sugeridas propostas de melhoria, de modo a reduzir ou eliminar estes tempos. De forma a avaliar o impacto destas propostas, foram realizadas estimativas tendo por base os dados de um molde tipo. Os resultados obtidos demonstram que, com a implementação das propostas de melhoria, são alcançados ganhos significativos na redução do lead time do projeto e consequentemente no tempo total de fabrico do molde. A antecipação na entrega dos desenhos 3D para a fabricação revela-se bastante evidente, existindo ainda um aumento no nivelamento da entrega de projetos para a fabricação. Face aos resultados apresentados verifica-se que a implementação de princípios Lean no departamento de projeto mostra-se potencialmente vantajosa, em particular com a introdução de células de trabalho e a realização do ciclo PDCA.

Contributo para a avaliação do desempenho ambiental de telha cerâmica através da aplicação da pegada ambiental do produto

O presente projeto tem como objetivo principal a aplicação da metodologia da pegada ambiental do produto (PAP) no sector da indústria cerâmica, nomeadamente, para o caso de estudo da telha, permitindo a aferição e comunicação do desempenho ambiental ao longo do ciclo de vida da telha Advance Lusa na tonalidade vermelho natural. Com este intuito procedeu-se à avaliação do ciclo de vida (ACV) dos impactos ambientais gerados pela sua produção, desde a extração de matérias-primas até à fase de distribuição, ou seja, com base numa análise ‘cradle-to-gate’. A implementação da metodologia requer o cálculo dos potenciais impactos ambientais tendo em conta as etapas relevantes no contexto dos limites definidos para o sistema em estudo. O método de avaliação de impactos utilizado é o método ILCD Midpoint + através da utilização do software SimaPro e com recurso às respetivas bibliotecas de bases de dados. A avaliação do perfil de utilização dos recursos e emissões possibilita assim aferir o desempenho ambiental da telha em estudo através da identificação de pontos críticos do sistema considerado. Os resultados indicam que os impactos ambientais se devem, principalmente, à utilização de gás natural na etapa de cozedura e, que a fase de produção e/ou fabrico de telha é a que salienta maiores preocupações do ponto vista ambiental, pelo que deverão ser definidas estratégias com o propósito de verificar a aplicabilidade das melhores técnicas disponíveis (MTDs) e de técnicas emergentes, contribuindo assim, para a procura da sustentabilidade dos processos integrantes do presente estudo.

Aplicação informática para verificação de perfis enformados a frio segundo a EN1993-1-3

Os perfis enformados a frio estão em crescente uso na indústria da construção, utilizados como estruturas secundárias e primárias, por apresentar resistência em relação ao baixo peso, facilidade de utilização em obra e sustentabilidade. A norma europeia EN1993-1-3, também adotada em Portugal, que apresenta as especificações normativas sobre o uso estrutural de perfis enformados a frio é de difícil aplicação para os projetistas devido à quantidade e complexidade de cálculos para que sejam efetuadas as verificações de segurança necessárias, pelas limitações dos programas informáticos e complexidade de compreensão dos fenómenos da instabilidade local e distorcional que condicionam o comportamento deste tipo de secções, classificadas como de classe 4. O presente trabalho procura explicar os procedimentos do eurocódigo e os seus aspetos mais controversos, como, por exemplo, o processo de cálculo da distribuição de tensões numa secção arbitrária constituída por segmentos retos, o cálculo de larguras efetivas e espessuras reduzidas e as verificações de segurança em termos de resistência e estabilidade global requeridos pela norma. O principal objetivo deste trabalho é o desenvolvimento um programa de cálculo para verificar barras com secções de classe 4 que tenha a abrangência das especificações do Eurocódigo (EC3-1-3), que possa auxiliar engenheiros no processo de projeto, dimensionamento e verificação regulamentar de estruturas metálicas que utilizem este tipo de secções. Para isso foi criada uma aplicação informática, em ambiente Windows®, que está ligada ao programa Autodesk® Robot Structural Analisys® para obtenção de dados de cálculo e executar os cálculos de secções efetivas e verificações de segurança de acordo com a norma europeia. São apresentados diagramas de blocos com a sequência do procedimento de cálculo das várias fases de cálculo de secções efetivas e de verificação de barras, com vista a mostrar a lógica de funcionamento interno da aplicação criada no âmbito deste trabalho. Por fim desenvolve-se um manual de utilização da aplicação e um exemplo comparativo, de cálculo das propriedades efetivas de uma secção, entre os resultados do programa e documentos de referência com cálculos manuais

Estudo de um permutador de calor para aplicação em sistemas de recuperação de energia térmica

Grande parte da energia contida no combustível consumido por um motor de combustão interna é desperdiçada sob forma de calor, através do sistema de refrigeração do motor, do sistema de recirculação dos gases de escape e principalmente através dos gases de escape. Daí o interesse no estudo de sistemas que permitem o aproveitamento dessa energia residual dos veículos automóveis. Este trabalho centra-se no estudo de sistemas de aproveitamento da energia térmica contida nos gases de escape dos veículos automóveis, sendo o objetivo principal o estudo do permutador de calor que será utilizado para recuperação da energia térmica. Existem vários tipos de permutadores, na sua escolha entram fatores como as características dos fluidos de trabalho envolvidos, o custo, facilidade de manutenção, a aplicação. Para o caso deste estudo selecionou-se um permutador de carcaça e tubos e um permutador de tubos concêntricos. Uma vez que a seleção e otimização de um permutador de calor implica a minimização da perda de carga dos gases de escape e a maximização da eficiência térmica do sistema, numa primeira fase selecionou-se a geometria mais adequada. Em seguida fez-se uma comparação de diferentes modelos de cálculo da perda de carga e analisou-se o desempenho termo hidráulico do permutador. Por fim realizou-se um estudo paramétrico para verificar a influência dos parâmetros de construção (número de tubos, diâmetro e comprimento dos tubos).

Renovação da certificação do referencial BRC, aplicação do código de ética laboral ETI – Ethical Trading Initiative e do referencial específico da Walmart na central fruteira O Melro.OP

A crescente preocupação com a segurança alimentar por parte das empresas do setor, assim como a segurança e o bem estar dos trabalhadores cresce com o alargamento do mercado de exportação e importação de produtos. As exigências de muitos retalhistas e grossistas europeus reforçam a necessidade de implementação de referenciais específicos. Este trabalho tem por base a atualização da norma British Retail Consortium (BRC) para a sétima versão, implementação do referencial Ethical Trading Initiative (ETI) e Walmart na central fruteira O Melro.OP. Todos os referenciais foram analisados, de forma a compreender as melhores metodologias para o cumprimento dos requisitos exigidos, tendo sido consultada a legislação aplicável relevante aos vários setores, recursos humanos, ética, segurança e higiene no trabalho e ambiente. Procedeu-se à elaboração das check lists para cada referencial e a uma auditoria prévia com o objetivo de avaliar a situação atual da empresa. Elaboraram-se relatórios e planos de ação indicando as alterações a ter em conta para a implementação e atualização dos referenciais e toda a documentação associada. Posteriormente foi feita uma auditoria interna de modo a confirmar que o plano de ação da auditoria prévia foi aplicado, tendo-se elaborado o relatório da auditoria e novos planos de ação para futura melhoria e obtenção das respetivas certificações. Com a implementação destas certificações para os referenciais BRC, ETI e Walmart a empresa pode obter uma maior visibilidade no mercado, aumentado assim o seu leque de clientes.

Investigação experimental de permutadores de calor para aplicação em sistema de recuperação de energia térmica de veículos

Devido às normas ambientais atualmente em vigor que restringem a quantidade de gases poluentes emitidos para a atmosfera pelos automóveis, e também pela cada vez maior consciencialização para os problemas ambientais que o consumo de combustíveis fósseis acarreta, assim como devido ao cada vez mais elevado preço dos mesmos, os construtores automóveis têm como principal objectivo a redução do consumo do combustível e consequente diminuição de emissão de poluentes. Os sistemas de reaproveitamento da energia térmica desperdiçada nos motores de combustão interna (MCI), podem contribuir de forma significativa para o aumento da eficiência de conversão de energia em veículos equipados com MCI. O presente estudo é dedicado ao desenvolvimento de um sistema de recupereração desta energia desperdiçada, recorrendo ao ciclo de Rankine, com ênfase no desenvolvimento da montagem experimental, na avaliação do desempenho de diferentes geometrias de evaporador e no estudo das incertezas experimentais. Tendo em conta as várias restrições de projeto (compacidade, perda de carga e potência recuperada por unidade de volume) o presente trabalho permitiu identificar a geometria do evaporador mais adequada.

Modelação térmica e hidrodinâmica de condensadores para aplicação em sistema de recuperação de energia térmica de veículos automóveis

A recuperação da energia térmica do escape afigura-se como uma vertente com importância relevante para o aumento da eficiência energética dos motores de combustão interna, tendo benefícios em termos económicos e ambientais. O presente trabalho centra-se no estudo e dimensionamento do condensador a integrar num sistema de ciclo de Rankine, tendo-se optado pela seleção de um permutador de placas do tipo “chevron”. O permutador para efeitos de cálculo é dividido em três zonas distintas: i) pré-arrefecedor; ii) condensador e iii) sub-arrefecedor. O presente estudo apresenta uma revisão bibliográfica alargada para o coeficiente de transferência de calor por convecção e perda de carga associada ao escoamento. Para cada zona do permutador são utilizados três fluidos de trabalho distintos: água, etanol e R245fa. Para o fluido refrigerante considerou-se água. Tendo em conta a revisão bibliográfica efetuada, foram implementados modelos para a perda de carga e para a transferência de calor no permutador, atendendo à seleção do fluido de trabalho e ao fluido refrigerante. Os resultados obtidos permitiram verificar que a utilização do fluido de trabalho água, conduz a um condensador mais compacto. Por último é efetuada a otimização do sistema, mediante alteração da temperatura de funcionamento do permutador. Os resultados permitiram verificar a diminuição da temperatura de saída do fluido refrigerante possibilita: i) uma redução do volume do permutador; ii) uma diminuição da perda de carga associada.

Accept Web – aplicação Web para controlo de enchimento de pré-embalados

O presente relatório enquadra-se no âmbito da unidade curricular de Projeto do mestrado em Engenharia Informática – Computação Móvel da Escola Superior de Tecnologia e Gestão do Instituto Politécnico de Leiria. O objetivo deste relatório é descrever o processo referente aos 9 meses do estágio que foi realizado na empresa Sinmetro, Lda e o trabalho desenvolvido nesse estágio. Neste relatório poderão ser encontradas informações sobre o local de estágio, o trabalho desenvolvido e as conclusões tiradas após o término do estágio. O objetivo do estágio foi o de criar uma aplicação Web que facilite a gestão e controlo da produção de produtos pré-embalados por parte dos produtores e fornecedores, focando-se maioritariamente na apresentação de dados visuais na forma de tabelas e gráficos. Esta aplicação complementa o software ACCEPT, criado pela Sinmetro, apresentando muitas das funcionalidades já existentes, transportando-o para o ambiente Web.