Engenharia de Materiais
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- ItemAcesso aberto (Open Access)Artificial intelligence based topology evaluation for kinematic interference assessment in gear skiving.(Universidade Federal de São Paulo, 2024-09-02) Machado, Lucas Martins [UNIFESP]; Reis, Danieli Aparecida Pereira [UNIFESP]; Janßen, Christopher; http://lattes.cnpq.br/7058867464306125; http://lattes.cnpq.br/9415181574115244As engrenagens são componentes indispensáveis em várias aplicações industriais, inclusive automotivas, aeroespaciais e robóticas. Para atender à crescente demanda por vários tipos de engrenagens, os fabricantes estão recorrendo ao skiving de engrenagens, um processo de usinagem versátil, devido à sua capacidade de produzir engrenagens retas e helicoidais, externas e internas, tudo em uma única máquina. No entanto, a obtenção da qualidade desejada para as engrenagens é dificultada pela topografia complexa da superfície, caracterizada por perfis de dentes complexos e características microgeometricas. Essas características são essenciais para a otimização da densidade de potência, do padrão de contato e da vida útil à fadiga, que são fatores importantes, especialmente quando se lida com os crescentes requisitos de mobilidade elétrica, como velocidades de rotação e gradientes de torques mais ingrimes. No contexto da Quarta Revolução Industrial, caracterizada pela integração de tecnologias digitais e abordagens orientadas por dados, a Inteligência Artificial (IA) surge como uma solução transformadora. A avaliação da topografia baseada em IA aproveita os algoritmos de aprendizado de máquina para decifrar as características da superfície da engrenagem e reconhecer melhor os padrões de desvio cinemáticos. Este projeto investigou a integração de I.A no processo de mediçoes de fabricadas por skiving, atraves da criação de uma rede neural artificial que foi capaz de predizer com 80% precisão o eixo de desvio cinematico dada uma topografia de um dente com desvios cinemáticos. para criar a I.A 6000 simulações foram configuradas no SPARTApro, para criar os dados de treino, durantes as simulações mudanças foram feitas nos eixos X, Y, Z e suas rotações, da ferramenta e da engrenagem, tais foram feitas atraves do uso de arquivos free kinematic, as mudanças feitas por estes arquivos representam desvio cinematicos. Programas auxiliares foram desensenvolvidos para este trabalho em python para que seja possivel rodar continuamente as simulações e pre processar os dados, o trabalho também usou uma high performance computing cluster dada a quantidade e tempo de simulações, esse trabalho foi feito no laboratorio de maquinas ferramenta e engenharia de produção (WZL) da RWTH Aachen University (RWTH) em colaboração com o Laboratorio de Comportamento Mecanico de Metais (LCMM) da UNIFESP.
- ItemAcesso aberto (Open Access)Resíduos de compósitos gerados pelo setor automobilístico e aeronáutico: um estudo sobre a sua destinação(Universidade Federal de São Paulo, 2024-09-04) Oliveira, Luiza Teixeira Bueno de [UNIFESP]; Montagna, Larissa Stieven [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/6872952353977748A preocupação com o meio ambiente e a destinação adequada dos resíduos sólidos vem despertando o interesse científico e econômico. Setores como o automobilístico e aeroespacial geram grandes quantidades de retalhos e rejeitos de fibra de carbono durante todo o seu processo produtivo. Outra problemática desses setores, é a destinação de automóveis e aeronaves, após sua vida útil, que acabam sendo depositados em ambientes inadequados, comprometendo o meio ambiente. Até 2050 todas as empresas deverão apresentar um plano de gestão de resíduos que forneça o mínimo de impactos ambientais e baixos custos de destinação final. Os rejeitos de compósitos estruturais com fibras de carbono apresentam alta tecnologia e elevado custo de desenvolvimento, e deveriam ter uma destinação adequada e rentável ao final da sua vida útil. Desta forma, este trabalho de conclusão de curso (TCC) teve como objetivo pesquisar e demonstrar a destinação final desses resíduos do setor automobilístico e aeroespacial ao longo dos últimos 30 (trinta) anos. Foi realizado um levantamento da revisão da literatura utilizando o banco de dados do Google Scholar® e o Science Direct® no período de 1994-2024 sobre a destinação dos rejeitos de compósitos termorrígidos e termoplásticos reforçados com fibra de carbono (FC). Com base nessas informações foi possível analisar a evolução ao longo dos anos da destinação final desses rejeitos, e assim, foi possível termos o conhecimento da porcentagem de rejeitos que são encaminhadas para o processo de reciclagem, aterros sanitários, incineração, entre outros destinos. A análise realizada confirma que, embora avanços tenham sido feitos na gestão de resíduos de compósitos com fibra de carbono, a implementação de soluções eficazes e sustentáveis continua a enfrentar desafios substanciais, exigindo uma colaboração integrada entre indústrias, pesquisadores e reguladores para minimizar o impacto ambiental e otimizar a destinação final desses materiais.
- ItemAcesso aberto (Open Access)Caracterização microestrutural e mecânica de vergalhão de aço submetido a tratamento térmico de superfície(Universidade Federal de São Paulo, 2024-09-03) Batista, Giovanna Cristina da Silva [UNIFESP]; Capella, Aline Gonçalves [UNIFESP]; Cardoso, Kátia Regina; http://lattes.cnpq.br/2905204307170392; http://lattes.cnpq.br/1801648349786155Aplicado na construção civil em armaduras de concreto, um tipo específico de vergalhão de aço apresentou falha em seu comportamento mecânico, especificamente em termos de alongamento porcentual, especificada em norma interna e requerida pelo cliente. Particularmente, esse problema foi identificado pela empresa Gerdau SA, em sua usina localizada em Araçariguama/SP. Esse trabalho teve por objetivo analisar esse vergalhão levando em consideração as peculiaridades do tratamento térmico de superfície Thermex® e que ainda em resfriamento o vergalhão é armazenado em forma de bobina. Através de caracterização microestrutural e de dureza foi possível identificar uma não homogeneidade da camada tratada ao longo do vergalhão e em sua seção transversal, além de comportamento atípico em amostras de regiões centrais da bobina, apresentando alto grau de revenimento da martensita com presença de descarbonetação e carbetos esferoidizados, assim apresentando essas regiões menor dureza, que pode se dever a uma menor taxa de resfriamento nessa região. Com isso foi sugerido uma revisão da vazão dos jatos de água na tempera e a instalação de dispositivos adicionais de resfriamento antes do bobinamento do material.
- ItemAcesso aberto (Open Access)Identificação de melhorias para os materiais de embalagem utilizados no transporte rodoviário de latas de cerveja(Universidade Federal de São Paulo, 2024-09-06) Santos, Antonio Mariano Carvalho [UNIFESP]; Albers, Ana Paula Fonseca [UNIFESP]; https://bv.fapesp.br/pt/pesquisador/7714/ana-paula-fonseca-albers/O transporte de latas de alumínio em longas distâncias, via transporte rodoviário no Brasil, enfrenta desafios logísticos consideráveis, resultando em avarias que comprometem a integridade do produto. O impacto das grandes distâncias e as condições variáveis das estradas brasileiras contribuem para danos, incluindo microfuros nas latas de alumínio, representando uma complexa e significativa avaria. Este estudo visa encontrar a melhor solução para os materiais utilizados no processo logístico, concentrando-se na redução do atrito entre as latas e minimizando os impactos entre os paletes e a estrutura do transporte como rodovias e caminhões sider. Além da proposta de um checklist especializado a ser aplicado no processo de carregamento do caminhão, este trabalho introduz um novo padrão de carregamento e conferência dos materiais utilizados durante o transporte. O processo de paletização será validado mediante análises na saída da paletizadora, entrada no centro de distribuição e carregamento no caminhão da transportadora, assegurando a integridade do palete, dados estes que foram obtidos no chão das fábricas parceiras do projeto. O checklist de carregamento dos caminhões foi substituído por um novo modelo exigindo avaliação e preenchimento conforme novas diretrizes para validar o processo. Essas medidas, aliadas a um roteiro de redução de microfuro, compreendem estratégias abrangentes em todas as fases do transporte, desde a paletização até o descarregamento no cliente, oferecendo soluções práticas, adaptáveis e eficazes, contribuindo para um sistema logístico mais eficiente, sustentável e, principalmente, reduzindo substancialmente a ocorrência de avarias e consequentemente perdas, promovendo a competitividade no mercado de bebidas.
- ItemAcesso aberto (Open Access)Controle de qualidade no tratamento térmico: uma análise dos processos de têmpera e revenimento(Universidade Federal de São Paulo, 2024-09-06) Silva, Guilherme Noronha da [UNIFESP]; Tosetti, João Pedro Valls; Capella, Aline Gonçalves [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/1801648349786155; http://lattes.cnpq.br/0798270404334959; http://lattes.cnpq.br/5910950820438909O presente trabalho investiga os processos de têmpera e revenimento, com foco no controle de qualidade durante o tratamento térmico de componentes metálicos. Inicialmente, são discutidos os princípios fundamentais desses processos e seus impactos nas propriedades mecânicas e estruturais dos materiais. Em seguida, foram realizadas observações e análises nos ambientes práticos de tratamentos, atividade realizada nas instalações da empresa STEELTERM TRATAMENTO TÉRMICO LTDA, localizada em São José dos Campos, com o objetivo de entender os fatores envolvidos no tratamento térmico. Foi elaborada uma atividade prática de têmpera e revenimento variando as temperaturas de austenitização, meio de resfriamento, e tempo de revenimento em corpos de prova de aço SAE 1045, realizando ao fim das análises observações e análises de dureza em escala Rockwell C. Por fim, foi possível perceber os impactos de cada etapa dos processos, alinhando o que foi obtido às tendências atuais e os desafios futuros no campo, enfatizando a necessidade de contínua pesquisa e desenvolvimento para atender às exigências de materiais avançados e aplicações de engenharia.