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UNIVERSIDADE VEIGA DE ALMEIDA ENGENHARIA DE PRODUÇÃO EDUARDO LOPES DA MOTTA Matrícula: 20181302007 FABRICAÇÃO DE RODAS AUTOMOTIVAS AVALIAÇÃO 1 – TECNOLOGIA DE PROCESSOS PRODUTIVOS Rio de Janeiro Agosto 2022 EDUARDO LOPES DA MOTTA FABRICAÇÃO DE RODAS AUTOMOTIVAS AVALIAÇÃO 1 – TECNOLOGIA DE PROCESSOS PRODUTIVOS 1a Avaliação da disciplina Tecnologia de Processos Produtivos apresentada ao curso de Engenharia de Produção da Universidade Veiga de Almeida como requisito para a obtenção do título de bacharel. Rio de Janeiro Agosto 2022 2 SUMÁRIO INTRODUÇÃO:..........................................................................................................4 DESENVOLVIMENTO...............................................................................................4 Enunciado............................................................................................................4 Soluções..............................................................................................................4 CONCLUSÃO............................................................................................................5 REFERÊNCIAS.........................................................................................................6 3 INTRODUÇÃO A indústria automobilística é caracterizada pela produção de grande quantidade de peças iguais. Particularmente no caso de rodas, esse volume de peças iguais é ainda maior pela sua quantidade por veículo e pela utilização da mesma roda (aro e modelo) em diferentes modelos de automóvel. Você foi contratado para projetar e implantar uma empresa de fundição dedicada à fabricação de rodas para uma grande montadora. DESENVOLVIMENTO Enunciado Com base na situação descrita, determine qual é o processo de fabricação que mais se ajusta à situação. Apresente as razões pela escolha realizada e justifique o porquê de não ter selecionado os outros processos disponíveis. Soluções Os principais métodos de fundição usados são o por gravidade ou por pressão. Por gravidade temos os moldes em areia (descartáveis), em casca (shell molding), permanentes (moldes metálicos, bipartidos), cera perdida (molde e modelo descartáveis). Por pressão, temos a injeção à baixa pressão (molde metálico). Para a escolha adequada do melhor processo de fundição, deve-se observar a temperatura de fusão do material que será utilizado. Para os moldes feitos a base de material refratário, como a areia, podem ser usados uma variedade ilimitada de ligas, enquanto que nos moldes metálicos permanentes, são usados normalmente as ligas de baixo ponto de fusão, como as de alumínio, para assegurar uma vida útil aceitável ao molde. A tabela abaixo resume as principais características de cada processo e serão discutidas adiante. 4 Na fabricação de rodas em uma grande montadora que precisa produzir peças idênticas em numerosas quantidades, o processo de fundição mais utilizado é a injeção à baixa pressão. Apesar do maior investimento no equipamento, ganhe-se tempo ao preencher o molde a ser utilizado se comparado com o processo de fundição por gravidade e, além disso, as rodas resultantes tem menor peso. O uso da pressão positiva para mover a liga de alumínio em um molde garante a maior densidade do produto, diminuindo o uso do alumínio. Assim, para a fabricação de peças idênticas e em grandes quantidades, o tempo tem que ser um aliado à montadora e, assim, a injeção à baixa pressão garante uma grande produtividade e com menor preço, assegurando um maior lucro consequentemente. O processo de fundição por gravidade é de menor custo se comparado ao de injeção por baixa pressão, entretanto, pelo fato da liga de alumínio ser somente depositada no molde sem sofrer qualquer pressão, existe a necessidade de se colocar mais alumínio para que a liga se compacte mais, resultando em uma roda mais pesada e de maior custo. Nesse processo a preocupação com o aspecto visual é maior do que com a redução do peso e, por isso, não é tão lucrativo quanto o feito por injeção à baixa pressão. O tempo de fabricação é outro aspecto determinante para a não escolha desse processo. A fundição por gravidade em moldes descartáveis feitos de areia (seja por shell molding ou tradicional) é muito custosa em termos de moldagem, materiais e energia. Além disso existe uma limitação quanto ao peso e dimensões máximas das peças a serem fundidas e também ocorre maior retenção de gases no material que reduzem as propriedades mecânicas do produto. Assim, pelos motivos citados, para a fabricação de rodas idênticas e em grandes quantidades, este processo não é indicado sendo mais adequado para ser usado em situações com grande variedade de peças. Por fim o processo de fundição por gravidade com cera perdida é utilizado em peças que possuam muitos detalhes, quando há necessidade de precisão e fino acabamento. Neste processo existe uma grande complexidade e influência de diversos parâmetros, com ciclos mais longos de fabricação, alto custo para peças maiores que 10kg. Desta forma, este processo não é indicado para a fabricação de rodas, mas sim muito utilizada na fabricação de jóias. CONCLUSÃO A grande demanda do mercado nacional e internacional de rodas automotivas justifica a escolha de um processo adequado de fundição, onde o tempo e os investimentos são fatores decisivos para que uma grande montadora tenha vantagem competitiva sobre as demais concorrentes. 5 REFERÊNCIAS AGOSTINHO, OSWALDO LUIS; VILELLA, RONALDO CASTRO; BUTTON, SÉRGIO TONINI. Processos de fabricação e planejamento de processos. Unicamp, Faculdade de Engenharia Mecânica, Introdução à Engenharia de Fabricação, 2004. JUNIOR, ANTONIO AUGUSTO PEREIRA. Viabilidade econômica e financeira da abertura de uma distribuidora de rodas em São Paulo. 2010. 6 Os principais métodos de fundição usados são o por gravidade ou por pressão. Por gravidade temos os moldes em areia (descartáveis), em casca (shell molding), permanentes (moldes metálicos, bipartidos), cera perdida (molde e modelo descartáveis). Por pressão, temos a injeção à baixa pressão (molde metálico). Para a escolha adequada do melhor processo de fundição, deve-se observar a temperatura de fusão do material que será utilizado. Para os moldes feitos a base de material refratário, como a areia, podem ser usados uma variedade ilimitada de ligas, enquanto que nos moldes metálicos permanentes, são usados normalmente as ligas de baixo ponto de fusão, como as de alumínio, para assegurar uma vida útil aceitável ao molde. A tabela abaixo resume as principais características de cada processo e serão discutidas adiante. Na fabricação de rodas em uma grande montadora que precisa produzir peças idênticas em numerosas quantidades, o processo de fundição mais utilizado é a injeção à baixa pressão. Apesar do maior investimento no equipamento, ganhe-se tempo ao preencher o molde a ser utilizado se comparado com o processo de fundição por gravidade e, além disso, as rodas resultantes tem menor peso. O uso da pressão positiva para mover a liga de alumínio em um molde garante a maior densidade do produto, diminuindo o uso do alumínio. Assim, para a fabricação de peças idênticas e em grandes quantidades, o tempo tem que ser um aliado à montadora e, assim, a injeção à baixa pressão garante uma grande produtividade e com menor preço, assegurando um maior lucro consequentemente. O processo de fundição por gravidade é de menor custo se comparado ao de injeção por baixa pressão, entretanto, pelo fato da liga de alumínio ser somente depositada no molde sem sofrer qualquer pressão, existe a necessidade de se colocar mais alumínio para que a liga se compacte mais, resultando em uma roda mais pesada e de maior custo. Nesse processo a preocupação com o aspecto visual é maior do que com a redução do peso e, por isso, não é tão lucrativo quanto o feito por injeção à baixapressão. O tempo de fabricação é outro aspecto determinante para a não escolha desse processo. A fundição por gravidade em moldes descartáveis feitos de areia (seja por shell molding ou tradicional) é muito custosa em termos de moldagem, materiais e energia. Além disso existe uma limitação quanto ao peso e dimensões máximas das peças a serem fundidas e também ocorre maior retenção de gases no material que reduzem as propriedades mecânicas do produto. Assim, pelos motivos citados, para a fabricação de rodas idênticas e em grandes quantidades, este processo não é indicado sendo mais adequado para ser usado em situações com grande variedade de peças. Por fim o processo de fundição por gravidade com cera perdida é utilizado em peças que possuam muitos detalhes, quando há necessidade de precisão e fino acabamento. Neste processo existe uma grande complexidade e influência de diversos parâmetros, com ciclos mais longos de fabricação, alto custo para peças maiores que 10kg. Desta forma, este processo não é indicado para a fabricação de rodas, mas sim muito utilizada na fabricação de jóias. CONCLUSÃO A grande demanda do mercado nacional e internacional de rodas automotivas justifica a escolha de um processo adequado de fundição, onde o tempo e os investimentos são fatores decisivos para que uma grande montadora tenha vantagem competitiva sobre as demais concorrentes. REFERÊNCIAS
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