Lean six sigma como estratégia para o aumento de eficiência em laminação de alumínio

This study aims to assess the implementation of Lean Six Sigma in the preparation of plates and hot lamination process for a company of aluminum rolled products, to improve the quality, productivity and process efficiency. As a basis for achieving these goals, the DMAIC methodology and various quality tools such as Cause Effect Diagram, Process Flow, SIPOC, Pareto, FMEA and Control Chart were used, trying to propose improvements to processes and increase their efficiency. The results were significant and were the basis for the continuation of a continuous improvement project throughout the factory

Processo de fabricação de tarugos pelo método HotTop de ligas de alumínio da série 6XXX e as não conformidades desse processamento

The goal of this work is to report some problems that occur in the in the production of aluminum billets (series 6XXX) produced by the hot top process in the Alcoa aluminum Inc. The aluminum fabrication process is described from its first stage, since the mining until the reduction, smelting and treatment of the metal. One of the plant’s final product, are billets for clients that produce profiles by extrusion. The product’s final quality highly depends on the whole production process. Therefore it’s necessary to use good practices in the treatment of the metal, follow up its fabrication and control its thermal treatment, in order to meet the required standards to satisfy the clients. The billet’s production method and its variables will be detailed through temperature and casting speed, cone of water flow, cooling rate, duration of thermal treatment, degassing and metal “in line “filtering, in other words when it’s still found in its liquid state. The non-conformities of the process were studied by metallographic analysis, both macrostutural and microstructural that will be described and discussed in this work

Estudo de casos de seleção dos materiais e processos para a fabricação de fuselagens

This work proposes a study on the materials selections and processes for the manufacture of aircraft and showing a methodology to reduce the manufacturing cost. The DFMA can be understood as a methodology that aims at reducing manufacturing and assembly costs and coupled with the increase of product quality through design simplifications. The most commonly material used in the manufacture of aircraft is aluminum alloys due to these possess great structural strength, good elasticity, and being stainless having a low specific weight (about 1/3 that of steel), reducing the weight of the aircraft. A case study in which an operation in the process of verifying the quality was generating unnecessary costs time / man for the company was also developed. The problem solution was simple, just removing the attachment process. It was found that the DFMA methodology is extremely important for the simplification of processes and projects, contributing to the reduction of manufacturing costs of aircraft

Estudo da variação do limite de resistência à tração ao longo da bobina de vergalhão de alumínio 1350 AA

Therebar of aluminum 1350 AA produced by CBA are used inthe manufacture of wires and cables for electric power transmission, which marketshows increasingly favorableto aluminum due to itslow densityand high electrical conductivity, but to ensure that this materialmeets all specifications of projectsfor electricity transmission, it must have homogeneity in the chemicaland mechanicalproperties.One of the points of improvement in the process of rod production isreducing the high variation of the limitof tensile strengthalong the coils, therefore, this work seeks a better understanding of the factors that significantly influence the mechanical properties of rebar, specifically assessing the influence oftemperatureat the output of the coils, which can cause a recovery effect on the material andif thereare relevantdifferences between the two modes of rebar production: auto and manual.Samples of six coils have been specifically produced forthis study, which weresubsequently subjected to different annealing temperatures for one hour and ten minutes, similar to what occurs in the output of the coil from the machine. The tensile tests showed that aluminum 1350 AA is significantly influenced by temperature, whose behavior was very similar to that presented in the literature. It was found that the phenomenon of recovery occurred more significantly at high temperatures. Through the optical electron microscope Zeiss, 18 surface maps were made with 100x magnification for each sample in different conditions and the images were analyzed using entropy and fractal dimension, aiming to relate the condition of surface hardening on mechanical property of the samples in that condition. The results showed that these methods can be applied, provided they do not have any kind of imperfection on the surface, once they can influence the results. The study concluded that a more efficient cooling is required in ... (Complete abstract click electronic access below)

Análise microestrutural e propriedades mecânicas do aço DP 600

Seeking to meet the requirements: relatively low cost of materials and wide applicability in the automotive industry. The best option was the steel Dual Phase (DP), because that is lighter, have high formability, meet the cost requirements and applicability, steel Dual Phase (DP) came to meet these requirements with its two-phase microstructure, ferrite and martensite microstructure who claim to respect and mechanical properties. In this context, the aim of this study was to correlate the microstructure revealed in metallography to the mechanical properties observed in hardness and tensile tests. The microstructure is revealed by etching in 2% nital and then captured images of the sample were processed in ImageJ software to aid in determining the volume fraction of the phases present. Therefore, the mechanical properties were evaluated with respect to volume fraction of the steel layers and analyzed DP 600 together with the mechanical properties obtained by Rockwell hardness test and tensile test. With the values of the mechanical properties calculated and tested, it was possible to describe the method of metallography, as the attack phase and counts, so that it can use this relationship tested/calculated property as a qualitative analytical tool. The method used for the correlation between the microstructure and mechanical properties confirmed the importance of the phases present in the Dual Phase steel to obtain the desired mechanical properties in the application of the steel

Estudo do efeito do processo de shot peening na taxa de propagação de trinca por fadiga na liga aeronáutica 2024 - T3

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

A influência da temperatura de pré-aquecimento e tecimento na microestrutura e propriedades mecânicas na soldagem MIG/MAG robotizada de aços SAE 8620 com ABNT LN28

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise microestrutural e caracterização mecânica do aço AISI 4350 submetido a diferentes tratamentos térmicos

The multiphase steels are gaining increasing attention in scientific studies because of the different mechanical and microstructural properties that the material can achieve under different thermomechanical and heat treatments that can be submitted. In the present study, it was made a microstructural study thru the triple attack technic associated with optical microscopy and mechanical characterization of medium carbon AISI 4350 steel thru a tensile strength test, subjected to three routes of heat treatment: annealing, quenching and tempering and isothermal annealing. It was verified the predominance of ferrite-perlite constituent in the specimen annealed, martensitic in the quenched and tempered specimen and bainitic in the annealed isothermally specimen. The annealed material showed a higher ductility, while the hardened and tempered specimen showed the highest hardness and ultimately the bainitic specimen showed a combination of the two abovementioned mechanical properties. Thus, we proved that the multiphase steel SAE 4350 can be a versatile material with great potential for various industrial applications

Análise microestrutural e caracterização mecânica do aço AISI 4350 submetido a diferentes tratamentos térmicos

The multiphase steels are gaining increasing attention in scientific studies because of the different mechanical and microstructural properties that the material can achieve under different thermomechanical and heat treatments that can be submitted. In the present study, it was made a microstructural study thru the triple attack technic associated with optical microscopy and mechanical characterization of medium carbon AISI 4350 steel thru a tensile strength test, subjected to three routes of heat treatment: annealing, quenching and tempering and isothermal annealing. It was verified the predominance of ferrite-perlite constituent in the specimen annealed, martensitic in the quenched and tempered specimen and bainitic in the annealed isothermally specimen. The annealed material showed a higher ductility, while the hardened and tempered specimen showed the highest hardness and ultimately the bainitic specimen showed a combination of the two abovementioned mechanical properties. Thus, we proved that the multiphase steel SAE 4350 can be a versatile material with great potential for various industrial applications

Reparo ósseo em scaffolds de TI6AL4V sinterizados pela tecnologia de sinterização direta de metais a laser (DMLS) submetidos a tratamento de superfície associado à aplicação de ultrassom de baixa intensidade (LIPUS)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Mobilidade de metais potencialmente tóxicos numa área de tratamento de minério, em clima tropical

Neste trabalho avaliou-se a mobilidade de metais com vista à escolha da metodologia de remediação mais adequada à recuperação de uma área contaminada pela actividade de uma fábrica de zinco situada em Três Marias, Estado de minas Gerais.

Emprego dos processos de eletrofloculação e osmose inversa no tratamento de águas oleosas

A descarga desenfreada de águas residuais no meio ambiente, ao longo dos últimos anos, vem acelerando o processo de contaminação e degradação dos corpos hídricos no mundo. Tais rejeitos apresentam elevada carga de contaminantes e de concentração de matéria orgânica o que leva a mortandade das espécies pela concorrência ao oxigênio e, em casos extremos, a aceleração dos processos de eutrofização. Pensando nisso, o presente trabalho estudou um sistema híbrido, em batelada, de tratamento de águas oleosas simuladas em laboratório pela adição de um determinado óleo lubrificante em uma solução aquosa de agentes emulsificantes e eletrólito suporte. O sistema de tratamento foi composto de duas etapas, onde na primeira avaliou-se o uso da técnica da eletrofloculação, responsável por quebrar a estabilidade das emulsões óleo/água e de uma segunda que avaliou o uso de processos de separação com membranas visando à remoção do metal adicionado ao efluente na etapa anterior. O sistema de eletrofloculação foi avaliado em relação ao uso de eletrodos de alumínio e ferro com correntes elétricas de 1A, 2A e 3A, nos modos contínuo e alternado. Os resultados apontaram um maior consumo evidente de massa de eletrodos quando do uso da corrente contínua, 4,0337g 0,0132 para o alumínio e 3,8260g 0,0181 para o ferro ao passo que o consumo foi de 2,1400g 0,0099 para o alumínio e 2,4121g 0,0127 para o ferro quando do o uso da corrente alternada. Foram alcançadas remoções máximas de 98 % 0 da DQO, 99,77 % 0,27 de remoção da cor e 100 % 0 de remoção da turbidez para o uso de corrente alternada e eletrodos de alumínio enquanto se alcançaram remoções máximas 96 % 1 da DQO, 99,46 % 0,82 de remoção da cor e também 100 % 0 de remoção da turbidez no uso de eletrodos de ferro. Na segunda etapa do estudo, a osmose inversa, o sistema utilizado atingiu rejeições de 99,53 % 0,12; 99,56 % 0,13 e de 98,87 % 0,36, para pressões respectivas de 10, 20 e 30 bar. Além disso, foram obtidos fluxos crescentes de permeado 10,87 L/h.m2 0,25; 15,67 L/h.m2 0,53; 18,49 L/h.m2 0,74 com o também aumento da pressão. Ao final do estudo alcançou-se um efluente final com baixa carga orgânica e de metais, estando o mesmo apto ao lançamento nos corpos receptores. Entretanto, mecanismos de controle, sobretudo de pH devem ser incluídos no projeto desses sistemas uma vez que esse parâmetro sofre alterações ao longo do processo

O uso de fosfatos associado à fitorremediação em solos de Santo Amaro (BA) contaminados por metais tóxicos

A contaminação do solo no município de Santo Amaro (BA) por metais tóxicos provocada pelas atividades da empresa Plumbum Mineração tem gerado impactos sobre a saúde ambiental e humana. O objetivo da presente pesquisa foi avaliar a viabilidade da remediação deste solo contaminado por chumbo e cádmio, utilizando diferentes fontes de fosfatos e fitorremediação com o capim vetiver [Vetiveria zizanioides (L.)]. O estudo foi realizado em colunas de PVC onde amostras de solo foram colocadas com a aplicação de fosfato dihidrogênio de potássio (KH2PO4) (T1); fertilizante fosfato natural reativo (FNR) (T2) e; uma mistura do KH2PO4 e de fertilizante FNR (T3). Amostras de solo contaminado sem tratamento (T0) foram utilizadas como controle. Após 60, 120 e 180 dias, alíquotas do solo foram retiradas das colunas para análises. Ao final de cada período, mudas de capim vetiver [(Vetiveria zizanioides (L.)] foram plantadas em vasos com as amostras de solo: T0, T1, T2 e T3 em triplicata. Para a determinação das concentrações de chumbo e cádmio no solo e tecidos vegetais foi utilizado o ICP-OES. A partir das análises física e química constatou-se que o solo possui textura argilosa e capacidade de troca catiônica (CTC) elevadas. As extrações com solução de ácido dietilenotriaminopentaacético (DTPA) e Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) mostraram que o tratamento T1 seguido do T3 foram os mais eficientes na imobilização de Pb e Cd. Entretanto, todos os tratamentos resultaram em concentrações de metais ainda disponíveis no solo que excediam os limites estabelecidos pela USEPA, sendo o solo, portanto, considerado tóxico mesmo após o tratamento. Com base nas concentrações de metais extraídos através da extração sequencial pelo método BCR após a remediação e a fitorremediação do solo, foi verificado que todos os três tratamentos com fosfatos foram eficientes em imobilizar o Pb e Cd nas formas menos solúveis, porém, o Cd permaneceu mais solúvel e com maior mobilidade do que o Pb. Os ensaios de letalidade utilizando minhoca Eisenia andrei mostraram que a mortalidade observada no solo após 60 dias de tratamento foi significativamente reduzida após 120 e 180 dias de tratamento. A perda de biomassa pelas minhocas também foi reduzida de acordo com o tempo de tratamento. O teste de germinação com alfaces (Lactuca sativa L.) indicou que as amostras de solo tratadas continuam bastante tóxicas, apesar da disponibilidade reduzida do Pb e do Cd como visto nos resultados da extração por TCLP e por BCR. A avaliação de risco ecológico potencial indicou que os tratamentos do solo com fosfatos associado à fitorremediação reduziram a mobilidade do Pb, principalmente nos tratamentos T1 e T3. Para o Cd o risco ecológico potencial aumenta consideravelmente quando comparado com o Pb demonstrando que esse elemento, apesar dos tratamentos com fosfatos mais a fitorremediação continua móvel. O tratamento com KH2PO4 (T1) foi o mais eficiente na redução da mobilidade, disponibilidade e da toxicidade dos metais, seguido pelo T3 e T2 para o Pb e o T3 seguido pelo T1 e T2 para o Cd.

Uso de materiais lígneo-celulósicos, como fonte de carbono para bactérias redutoras de sulfato, na remoção de metais pesados

Quando as wetlands alcançam a máxima capacidade de tratamento para remover metais pesados, a remoção ainda pode ocorrer por precipitação na forma de sulfetos devido a redução biológica de sulfato. Para alcançar este objetivo, devem ser promovidas condições anaeróbias, uma fonte de sulfato deve existir e uma fonte adequada de carbono/energia deve estar presente. No presente trabalho, a macroalga Sargassum filipendula e bagaço de cana-de-açúcar (materiais lígneo-celulósicos) foram selecionados como fontes de carbono, devido ao seu acentuado conteúdo de compostos orgânicos de degradação lenta e serem resíduos de alta disponibilidade. Experimentos foram simultaneamente conduzidos em operação contínua em duas colunas (0,5 L cada), uma contendo a macroalga e/ou bagaço de cana-de-açúcar e a outra contendo os materiais inoculados com um lodo anaeróbio. Neste trabalho, foi estudada a remoção de cádmio e zinco, devido à presença deles em efluentes de operações de mineração/metalurgia. Os ensaios foram realizados sob três diferentes condições experimentais no que se refere à quantidade de lodo anaeróbio inoculado no reator e o material empregado como fonte de carbono/energia. Os resultados indicaram que o reator inoculado foi capaz de tratar o efluente mais eficientemente que o reator não inoculado, considerando o período dos testes