Aula 4 Questões Econômicas, Ambientais e Sociais

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CIÊNCIA DOS MATERIAIS
Eng. Mecânico Fabrício Fasolo
UNIPAR – Universidade Paranaense	
Campus Umuarama
Engenharia Mecânica 
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Essencial o Engenheiro compreender as questões econômicas;
Decisões tomadas na engenharia dos materiais têm consequências econômicas;
Custos dos materiais e custos dos processos de fabricação (produção);
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Questões ambientais e sociais devido as demandas em relação aos recursos ambientais;
Níveis de poluição aumentando;
Decisões tomadas na engenharia dos materiais têm impacto sobre o consumo de matérias primas e de energia;
Sobre contaminação da água e atmosfera;
Sobre a saúde humana;
Sobre a mudança global do clima;
Sobre a capacidade do consumidor reciclar ou descartar os produtos consumidos.
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Tratados em aulas anteriores critérios no processo de seleção dos materiais;
Muitos desses critérios estão relacionados com a combinação de propriedades;
 Capacidade de processamento ou facilidade de fabricação de um componente tem papel importante no processo de seleção;
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Produto competitivo no mercado atual;
 Natureza econômica;
 Questões ambientais (poluição, descarte, toxidade);
 Questões sociais (reciclagem, energia).
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CONSIDERAÇÕES ECONÔMICAS
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O engenheiro pode projetar o componente perfeito;
 Porém ele vai ser ofertado com um preço atrativo para o mercado?
 Nem tudo é custo final do produto;
 Leis regulamentadoras;
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 Leis regulamentadoras;
 Utilização de produtos químicos;
 Emissões de CO2;
 Procedimentos de descarte final do produto.
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CONSIDERAÇÕES ECONÔMICAS
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 O engenheiro mecânico tem controle sobre três fatores que afetam o custo de um produto;
 1 – Projeto do Componente;
 2 – Os materiais empregados;
 3 – Técnicas de Fabricação.
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PROJETO DE UM COMPONENTE
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PROJETO DE UM COMPONENTE
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Uma parcela do custo do componente esta relacionada ao projeto;
 Projeto especifica dimensões, formas e configurações de quais afetarão o desempenho do componente quando em serviço;
 Um único componente é parte de um sistema complexo, como exemplo um carro;
 Dessa forma o projeto deve levar em consideração a contribuição de cada componente para o funcionamento do sistema.
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PROJETO DE UM COMPONENTE
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O custo aproximado do produto é determinado por esse projeto antecipado, mesmo antes do produto ter sido fabricado;
 Um projeto criativo e a seleção de materiais apropriados podem ter impacto significativo;
 O projeto de componentes é um processo que envolve muitos comprometimentos e trocas;
 O Engenheiro deve ter em mente que o projeto ótimo de um componente pode não ser possível devido a restrições.
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MATERIAIS
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MATERIAIS
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Queremos selecionar os materiais com combinações de propriedades e que sejam o mais barato possível, e que tenham disponibilidade;
 Uma vez que a família de materiais satisfaça as restrições do projeto, pode-se fazer comparativos de custos dos vários materiais;
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MATERIAIS
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O preço do material é cotado por unidade de massa;
 Então, o preço da peça é calculado através do volume e a massa específica do material;
 Lembrar que no processo de fabricação tem perda de material.
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TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO
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TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO
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O processo de fabricação é constituído em operações primarias e secundarias;
 As operações primárias são aquelas que convertem a matéria prima em uma peça reconhecível (Fundição, conformação plástica, compactação de pós, moldagem);
 As operações secundárias são para fazer o acabamento da peça (Tratamento térmico, soldagem, pintura, usinagem).
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As principais considerações sobre os custos para esses processos incluem os custos de capital com:
 Equipamentos, ferramentas, mão de obra, manutenção, tempo de fabricação;
 Alguns outros fatores influenciam no preço de venda: benefícios trabalhistas, administrativo, impostos, lucros, etc.
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Nossas tecnologias modernas e fabricação dos produtos a elas associados causam diferentes impactos sobre nossas sociedades;
 Os materiais desempenham um papel crucial nesse esquema tecnologia-economia-meio ambiente;
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Ciclo dos materiais representa o ciclo de vida de um material, do “berço até o tumulo”;
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Foi estimado que em todo o mundo cerca de 15 milhões de toneladas de matérias primas são renováveis, enquanto outras não;
 Terra é virtualmente um sistema fechado em relação aos materiais constituintes, e que seus recursos são finitos;
 Recursos escassos, e maior atenção a utilizaçãoefetiva desses recursos em relação ao ciclo dos materiais;
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Metade da energia consumida pelas industrias de fabricação é gasta para produzir e fabricar materiais;
 Medidas devem ser tomadas para conversar e utilizar a energia de forma mais eficiente na produção, aplicação e descarte dos materiais;
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Durante todos os estágios do ciclo dos materiais existem impactos ambientais;
 Retirada da matéria prima da natureza;
Geração de poluentes;
 Descarte de produtos tóxicos;
 Produto final deve ser projetado onde durante sua vida útil cause nenhum ou mínimo impacto ao meio ambiente.
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 Ao final da vida útil, deve ser feita uma previsão de reciclagem;
 Ou o descarte (biodegradável) com mínimo impacto ambiental;
 A reciclagem é o procedimento desejável;
 Problemas e questões ambientais estão sendo abordadas por estabelecimentos fiscalizadores e normas a serem cumpridas.
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 Representa a habilidade de manter um estilo de vida aceitável na atualidade e durante um futuro indefinido, ao mesmo tempo em que se preserva o meio ambiente;
 Ao longo do tempo e conforme as populações crescem, os recursos do planeta devem ser usados em uma taxa no qual eles possam ser recuperados naturalmente e que os níveis de emissão de poluentes sejam mantidos sob condições aceitáveis. 
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Para os engenheiros, o conceito de sustentabilidade se traduz em ser responsável pelo desenvolvimento de produtos sustentáveis;
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QUESTÕES DA AULA
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1 - Quais são os três fatores que afetam o custo final da peça, que o engenheiro mecânico tem controle?
2 - O que são operações primárias e secundárias das técnicas de fabricação? Exemplifique.
3 - O que é sustentabilidade? Em que se traduz esse conceito para os engenheiros?
 
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