Materiais Usados na Concepção de um Automóvel

Transcrição

1 Materiais Usados na Concepção de um Automóvel Materiais Metálicos e Respectivos Componentes Grupo MMM504: Ana Pereira António Ribeiro Bruno Maia Inês Neves Projecto FEUP Pedro Moreira Outubro de Indústria Automóvel Motor Materiais: Ferro fundido/aço Alumínio Titânio Processos: Forjamento Fundição Carroçaria/Chassis Materiais: Aço Alumínio Processos: Conformação Plástica Conclusões Índice 2 1

2 Indústria Automóvel Objectivo: Tornar os automóveis mais leves e eficientes Muitos materiais estão continuamente a ser desenvolvidos e testados Carros mais leves Menos gastos de combustível Vantagens económicas Menos poluição 3 Motor Converte a energia calorífica em energia mecânica que, por sua vez, gera o movimento do veículo. 4 2

3 Motor - Materiais Ferro fundido/aço Alumínio Aço Titânio Titânio Alumínio 5 Materiais: Ferro Fundido/ Aço Boa rigidez Resistência a altas pressões e temperaturas Resistência mecânica Ferro Fundido Aço Liga metálica de ferro e carbono Liga metálica de ferro e carbono (até 2%) Densidade = 7,8 g/cm 3 Densidade = 7,86 g/cm 3 6 3

4 Materiais: Alumínio Material com densidade 2,7 g/cm 3 Permite rápida dissipação do calor Reciclável Leve 7 Materiais: Titânio Baixa condutividade térmica Resistência à corrosão Resistência mecânica Resistência a altas pressões e temperaturas 8 4

5 Motor: Processos Forjamento Fundição 9 Processos: Forjamento Os principais componentes do motor gerados pelo processo de forjamento são: Válvulas Árvores de cames Cambota Bielas Árvore de cames Válvulas de admissão Biela Cambota Pode ocorrer a frio, a quente ou a morno. 10 5

6 Processos: Forjamento Processo de conformação mecânica, que resulta numa mudança permanente nas dimensões finais e nas características metalúrgicas de uma peça. 11 Processos: Forjamento Vantagens relativas aos componentes obtidos por forjamento: Grande resistência mecânica Boa ductilidade Grande resistência à fadiga Os componentes podem ser reciclados Eficiente em termos de aproveitamento da matériaprima logo há uma diminuição dos desperdícios 12 6

7 Processos: Fundição Consiste em vazar metal líquido para um molde contendo uma cavidade com a geometria desejada para a peça final, onde irá ocorrer a solidificação do liquido. Permite obter de um modo económico peças de geometria complexa. 13 Processos: Fundição Aplica-se a vários tipos de metais como: Aço Alumínio Cobre Zinco Magnésio Os principais componentes do motor obtidos por este processo são: Bloco do motor Cabeça do motor. 14 7

8 Carroçaria/ Chassis Carroçaria: Estrutura que envolve o veículo e que, geralmente, define a sua forma. Chassis: Estrutura de suporte de componentes mecânicos (motor, caixa de marcha, suspensão, itens de conforto). 15 Carroçaria/ Chassis - Materiais Carroçaria Chassis Aço Alumínio Aço Alumínio Outros 16 8

9 Conformação Plástica A conformação plástica engloba vários processos, sendo os que se destacam neste tema os seguintes: Forjamento; Laminação; Conformação de Chapas (Embutidura) 17 Processos de ligação - Soldadura Visa a união localizada de materiais É permanente É a forma de união permanente mais utilizada industrialmente 18 9

10 Processos de ligação - Soldadura Soldadura por pontos Transforma a resistência que certos materiais oferecem à passagem da corrente eléctrica em calor, que funde os materiais, em função da duração do tempo da passagem dessa corrente. Quando se aplica sobre eles uma pressão adequada, eles soldam. 19 Conclusões Verificou-se no decorrer deste trabalho que o aço é o metal mais utilizado, mas têm vindo a perder espaço para alguns metais mais leves tais como os HSS, e o alumínio. Estão continuamente a verificar-se novos estudos de forma a encontrar novas soluções e desenvolver novos materiais em tentativa de revolucionar positivamente o fabrico de automóveis. A influência do Projecto FEUP na integração do grupo na faculdade 20 10