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Resumo: No mundo moderno em que vivemos, devido à acirrada competição no mercado automotivo, surge à necessidade de um motor cada vez mais econômico, necessidade esta agravada pela competição internacional com os mercados asiáticos. Assim, acelera-se não apenas a corrida pelo aumento de qualidade e redução de custo dos produtos, mas também para as questões ambientais, como a redução das emissões de gás carbônico e de consumo de combustível. Sabe-se que, quanto maior o veículo, maior é o seu impacto sobre o consumo de combustível. O peso, por exemplo, é o fator mais importante nas emissões de CO2. Considerando que os metais são mais pesados que os plásticos, existe um grande interesse na substituição de peças metálicas por poliméricas. O objetivo geral deste trabalho foi selecionar plásticos de engenharia ou compósitos de matriz polimérica para aplicação em coletores de admissão de gases de motores a diesel. Para tanto, foi elaborada uma matriz de decisão, onde foram avaliadas as principais características necessárias para essa peça específica, que atualmente é constituída pela liga de alumínio fundida. As seguintes características foram consideradas importantes na montagem da matriz de decisão: resistência mecânica à tração e ao impacto; densidade; resistência ao calor; resistência química aos combustíveis; processabilidade por injeção; custo e disponibilidade. Como substitutos ao alumínio fundido foram escolhidos os seguintes materiais: Poliamida 66 sem reforço (PA 66); Poliamida 66 com reforço de 30% fibras de vidro e sem termoestabilizante (PA 66 30 FV - ST); Poliamida 66 com reforço de 30% fibras de vidro com termoestabilizante (PA 66 30 FV - CT); Poliftalamida com 33% de fibras de vidro (PPA 33 FV) e Acetal (PPO). Uma primeira seleção foi feita com dados obtidos na literatura, restando como candidatos mais promissores o PA 66 30FV ST, PA 66 30 FV com CT e o PPA 33 FV. Para esses três plásticos de engenharia foram realizados ensaios de caracterização como: avaliação das propriedades mecânicas; térmicas; resistência ao calor. Chegou-se à conclusão que o PA66 30FV CT é o material mais adequado para a substituição proposta. Finalmente, foi obtido um modelo da peça estudada (coletor de admissão) por prototipagem rápida, para auxiliar nas etapas posteriores deste trabalho, que será o desenvolvimento da matriz de injeção

Resumo: Com o intuito de avaliar a eficiência de diferentes recobrimentos superficiais aplicados a tuchos de válvulas - um componente utilizado em motores à combustão - foram propostos alguns recobrimentos que foram comparados a um recobrimento já utilizado pela indústria. Para as avaliações foram realizados ensaios de microdureza, ensaios de desgaste micro-abrasivo e avaliações da microestrutura dos recobrimentos. Os recobrimentos estudados foram: nitretação a gás convencional, esta já utilizada pela indústria; implantação iônica por imersão em plasma (IIIP) de nitrogênio; IIIP de nitrogênio sobre a camada já existente de nitretação a gás convencional; e confrontada com uma amostra sem nenhuma camada de recobrimento superficial aplicada. Os ensaios de desgaste micro-abrasivo foram realizados em um equipamento do tipo esfera contra bloco, utilizando solução abrasiva de carboneto de silício (SiC), e variando a carga normal aplicada, sendo elas de 1, 2 e 3N. Os resultados mostram que a nitretação a gás convencional obteve o mais elevado nível de microdureza na superfície e também o mais elevado nível de desgaste por micro-abrasão; este resultado prevaleceu nesta amostra para todas as cargas normais aplicadas. Em geral, a amostra que obteve o melhor nível de desgaste, ou seja, o menor volume desgastado foi a amostra que não tinha nenhum tipo de recobrimento

Resumo: Neste trabalho propôs-se o projeto de um dispositivo apropriado para ensaio de corrosão sob tensão do tipo tração com deformação constante, que seja eficiente, simples e de baixo custo. A utilização deste equipamento em ensaios de corrosão sob tensão permite avaliar as propriedades de resistência dos materiais ensaiados com relação à tensão em meios agressivos. Em adição, realizou-se um estudo comparativo sob o ponto de vista da corrosão sob tensão de amostras de ferro fundido cinzento, confeccionadas a partir de camisas de cilindro utilizadas no motor MWM Acteon X12 ciclo Diesel, que permaneceram tensionadas e expostas ao Biodiesel B100 de soja e diesel mineral derivado de petróleo. Essas amostras foram avaliadas quanto à perda de massa em função do tempo de exposição ao meio corrosivo, e inspecionadas visualmente quanto a eventual ocorrência de trincas na superfície dos corpos de prova. Comparando-se os resultados de perda de massa percentual dos corpos de prova expostos ao biodiesel B100 de soja em relação aos corpos de prova expostos ao diesel mineral, conclui-se que não houve diferença significativa nos valores apresentados que pudesse caracterizar, dentro das condições de ensaio estabelecidas, qualquer um dos meios corrosivos como suficientemente mais agressivo em relação ao outro. A análise visual da superfície das amostras indica que nenhum dano como trincas, porosidades, produtos de corrosão, etc. foi observado durante o tempo de experimento. Provavelmente, isso se deve a alguns fatores, como por exemplo, a baixa susceptibilidade do ferro fundido cinzento à corrosão sob tensão, a relativa baixa agressividade e temperatura dos meios corrosivos estudados, nas condições e no período propostos neste ensaio

Resumo: O processo de fusão zonal consiste na passagem de uma ou mais zonas líquidas através de uma barra do material a ser purificado. Como variáveis do processo, tem-se: velocidade de solidificação, gradiente térmico junto à interface sólido-líquido, convecção imposta ao líquido e tamanho da zona líquida. O presente trabalho tem como objetivo apresentar uma solução à baixa produtividade dos métodos de purificação baseados na teoria de solidificação. Inicialmente, o método aqui proposto foi analisado através de sua simulação numérica e de experimentos utilizando ligas de SnPb. As amostras processadas foram caracterizadas pela técnica de espectrometria de absorção atômica. Finalmente, o método concebido foi aplicado à purificação de índio e por meio da técnica de espectrometria de emissão atômica, comprovou-se a viabilidade da técnica concebida. Os resultados obtidos indicam que o método aqui descrito tem maior produtividade que os métodos de fusão zonal tradicionais

Resumo: Este trabalho teve como objetivo a análise comparativa entre a liga Al-Si5-Cu3-Mg nos estados fundido sob pressão (injetado) e tixoconformado, tomando-se como base um componente comercial suporte de acessórios utilizado em motores a diesel. Caracterizou-se o componente comercial produzido pelo processo de injeção em termos de estrutura e propriedades mecânicas, e por sua vez o produto final obtido pelo processo de tixoconformação é também caracterizado nos mesmos termos a fim de se obter uma base comparativa. Para análise da tixohabilidade, ou seja, capacidade de obtenção de pastas tixotrópicas da liga em estudo, submeteu-se a mesma a análises térmicas utilizando técnicas de DSC, e através de simulação termodinâmica utilizando software THERMOCALC®. São discutidas as temperaturas de transformação e intervalos de solidificação, sugerindo-se janelas de tixoconformação para a liga. A liga foi submetida a tratamentos térmicos de globularização de 120 e 300s, para duas condições de frações sólidas, 45 e 60%, além da avaliação da influência de uma pré-formação a frio por compressão do lingote antes da tixoconformação. A liga mostrou-se interessante para a produção de pastas tixotrópicas, com intervalo de solidificação na ordem de 100°C, além de uma variação da fração líquida com a temperatura favorável para definição da janela de tixoconformação. Este comportamento tixotrópico permitiu o total preenchimento do molde e a obtenção de produtos tixoconformados de boa qualidade, com destaque para a diminuição dos teores de porosidade em comparação aos apresentados pelo componente injetado (cerca de 17 vezes inferiores). O material submetido à prévia deformação a frio apresentou glóbulos de diâmetros reduzidos, provenientes do mecanismo de globularização envolvido que passa pela recristalização do material, e consequente melhora das propriedades mecânicas em relação ao material sem deformação. O produto tixoconformado apresenta propriedades mecânicas que atendem às especificações do material estudado, embora apresentem, para algumas das condições de fabricação empregadas no trabalho, valores de limite de resistência e de dureza inferiores aos do material fundido sob pressão

Resumo: O crescente uso das ligas alumínio-silício fundido na indústria automotiva deve-se principalmente a redução de peso, consumo de combustível e níveis de emissões. Isto inclui a liga de alumínio-silício EN AlSi7Mg0,6, equivalente a liga ASTM A357.0, que é empregada em cabeçotes de motores Diesel. É importante conhecer o impacto na integridade e confiabilidade deste componente na presença de defeitos intrínsecos dos processos de fundição convencional como a de molde permanente. Tais defeitos, como porosidades e filmes de óxidos, quando localizados na superfície, ou próxima a esta, são nucleadores de trincas de fadiga. Neste estudo é analisado o impacto na resistência à fadiga e nos micromecanismos de fratura pelo ensaio de corpos-de-prova fresados com dimensões de 7x14x60mm, retirados do cabeçote da linha de produção e submetidos a ensaio de flexão em três pontos. As superfícies de fratura dos espécimes foram analisadas em microscópio eletrônico de varredura (MEV) a fim de caracterizar os micromecanismos de fratura e o local de iniciação da trinca de fadiga. A resistência à fadiga média, para 1 milhão de ciclos, foi determinada como sendo ao redor de 140MPa. Foi observado na superfície de fratura dos espécimes testados, um claro contraste entre o micromecanismo da zona de fadiga (estrias) e zona final de fratura (alvéolos), sendo que o fator predominante para nuclear trincas de fadiga foram poros próximos da superfície.

Resumo: A abertura do mercado brasileiro à competição internacional vem provocando nas empresas brasileiras uma busca intensa por competitividade. Uma das formas escolhidas para aumentar a competitividade tem sido a implantação de sistemas da qualidade baseados na série IS09000. Apesar de proporcionar uma melhoria sensível na competitividade das indústrias brasileiras, a implantação de sistemas da qualidade baseados na série IS09000 vem sendo realizada sem a devida atenção aos custos da qualidade gerados e a melhoria contínua da qualidade, buscando num primeiro momento a diminuição do número de produtos não conformes e a própria certificação para fins de marketing. Portanto, uma análise de um sistema da qualidade poderá permitir a identificação de diversas melhorias, reduzindo o denominado custo da qualidade e incentivando a melhoria contínua. O objetivo deste trabalho é analisar um sistema da qualidade de uma unidade industrial de uma empresa do setor químico, identificando as operações, as informações e as decisões pertinentes a esse sistema e verificando sua eficácia e eficiência na atividade de asseguramento da qualidade do produto final, bem como as possíveis incoerências, incompletudes e redundâncias presentes. A unidade industrial em questão possui certificação IS09000 e é considerada um exemplo de sucesso na implantação deste sistema, reduzindo drasticamente a freqüência de ocorrência de produtos não-conformes. Para realização desta análise, foi utilizada uma ferramenta proposta pela sistêmica, denominada sistemografia. A sistemografia é uma ferramenta de modelagem de sistemas complexos que possibilita a inserção do conceito de complexidade na análise de sistemas industriais. Os resultados obtidos permitem concluir que o sistema da qualidade estudado possui diversos aspectos que podem ser desenvolvidos e melhorados, diminuindo sensivelmente o custo desta atividade e proporcionando um ambiente de melhoria contínua entre fornecedores e clientes