Desafios e benefícios no uso de plásticos de engenharia para substituir peças de metal



Documentos relacionados
Válvula Proporcional Limitadora de Pressão Pilotada Tipo DRE e ZDRE

SOLUÇÕES EM METROLOGIA SCANNER CMM 3D PARA APLICAÇÕES INDUSTRIAIS

Título: QUALIDADE E DURABILIDADE DOS KITS HIDRÁULICOS NA APLICAÇÃO EM SISTEMA DRYWALL

Comparação entre Tratamentos Térmicos e Método Vibracional em Alívio de Tensões após Soldagem

VENTILADORES. Aspectos gerais. Detalhes construtivos. Ventiladores

Linha de COMPACTAÇÃO 2010

ANALISADORES DE GASES

Metall in Bestform. Metal na sua melhor forma

DESCRIÇÃO VALOR UNIDADE Comprimento máximo

ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA DISTRIBUIÇÃO

GVS GABINETES DE VENTILAÇÃO TIPO SIROCCO

Antenas em fibra de carbono para DSNGs

Projetor AlphaLED Ex nc / Ex tb (com alojamento para driver)

Fitas Espuma Acrílicas AFT

Plásticos de Engenharia para o Transporte de Fluidos

sapatas de 500mm sapatas de 600mm sapatas de 700mm sapatas de 800mm

PLANO DE MANUTENÇÃO. incl. Planos A + B + B1 execução. rotinas + procedimentos FROTA SIM - SISTEMA INTEGRADO DE MANUTENÇÃO

COBRE: TUBOS E OBRAS ARTESANAIS

SPDA (Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas) É PROIBIDA a reprodução, total ou parcial, do texto e de todo o conteúdo sem autorização.

Relé de Estado Sólido Com Tecnologia DBC Mod. SRL

Linha KSDX Solução em processamento CNC

VÁLVULAS MANIFOLD MANIFOLD 3 VIAS MANIFOLD 5 VIAS

Gerenciamento Contínuo de Vácuo Função Peça Presente Função Expulsar Peça. Construção leve e compacta. Ajuste digital para leitura de vácuo

Torres Luminosas Compactas e Modulares

PROGRAMA DE CAPACITAÇÃO EM AQUECIMENTO SOLAR ABRAVA/DASOL 2011

Roberto Oliveira Diretor Comercial. Aquecedores de Piscina a Gás por Imersão. Brasil : Fins Terapêuticos Demais Países: Sem restrição

FICHA TÉCNICA. Depósitos Gama S ZB-Solar. Novembro 2014

Explicação dos Tipos de Válvula Solenóide

Sistema de condução para redes de ar comprimido, com união por termofusão. A revolução em sistema de condução para redes de ar comprimido

Automobilismo e a Fibra de Carbono. Segurança e Performance na época dos compósitos

Sempre presente nos melhores momentos da sua vida.

Princípio de Funcionamento dos Filtros do Ar

Hidráulica de Linhas pressurizadas. FEAGRI/UNICAMP Prof. Roberto Testezlaf

Atlas Copco Energia portátil e sustentável

suporte para monitor e tablet

Distribuidor exclusivo: Distrito Federal. Espírito Santo. Goiás. Minas Gerais. Paraná

FILTRO COALESCENTE PARA GLP FASE VAPOR MODELO : F G L 5000 E. Manual de Informações Técnicas, Instalação e Manutenção

Alimentação de Caldeiras Alcooldutos Pipe Line. Bomba Multestágio Bipartida Axialmente. Soluções em Bombeamento

Processo de Forjamento

Bomba Multiestágio de Média Pressão MBN

terra midi DESCRIÇÃO CARACTERÍSTICAS PROJECTOR PRINCIPAIS VANTAGENS OPÇÕES

Análise Estrutural de Cilindros Revestidos de Compósitos para Armazenamento de GNV. Autor: Fernando F. M. Corrêa de Guamá Abril

Jornada de Trabalho: 44 horas semanais. Repouso remunerado por escala de revezamento

Power Pipe Line. Redes de Ar Comprimido

MANUAL DE INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO MOTORES ELÉTRICOS DE INDUÇÃO TRIFÁSICOS DE ALTA E BAIXA TENSÃO

SISTEMA CONSTRUTIVO EM PAREDES DE CONCRETO:

Válvula Plástica de Diafragma RAF - P. Irrigação. Válvula Plástica. / Tel:

FINALIDADE DESTA ESPECIFICAÇÃO

FACULDADE DE TECNOLOGIA SENAI ROBERTO MANGE INFRAESTRUTURA DOS LABORATÓRIOS CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM MANUTENÇÃO INDUSTRIAL

PORTFOLIO 2011 EMPRESA

gl2 plus DESCRIção VANTAGENS

Medição de Pressão e Temperatura V-Pad

APRESENTAÇÃO. Oferecemos a nossos clientes máquinas e equipamentos econômicos e eficientes, com atenção personalizada segundo suas necessidades.

TAR 3M - Terminal de Acesso de Rede

MBB C 2500 L LIFETIME EXCELLENCE TRANSPORTE DE CARGAS ATÉ 2500 KG SEGURO, FÁCIL E EFICIENTE, PARA OS MAIS DIVERSOS TIPOS DE APLICAÇÕES

Automação de Medição: Mesa Posicionadora

Estrutura Atuador Bateria

Cálculo Diferencial e Integral 80hrs Funções de uma variável e seus gráficos; Limites e continuidade; Derivada; Diferencial; Integral.

UM A M ARC A DO GRUPO ESPIRODUTOS

Avaliação do desempenho estrutural de pontes

Universidade Federal do Rio Grande do Sul Escola de Engenharia Pós-Graduação em Gestão de Energia - Edição

Soluções que sustentam a qualidade do seu projeto

Operação e Manutenção em Moinhos. Hans Strobel M&D - NdB

Instituto Superior Técnico Mestrado em Engenharia da Concepção

Transmissor de pressão para aplicações de refrigeração e ar-condicionado Modelo R-1, com sensor metálico thin-film hermeticamente soldado

SUPORTE LATERAL componentes. VARANDA componentes. SUPORTE LATERAL componentes. Tel: l

A INFLUÊNCIA DO PROCESSO DE FABRICAÇÃO NA PERFORMANCE ESTRUTURAL DE COMPONENTES FUNDIDOS OTIMIZADOS. Valmir Fleischmann

MÁQUINA CORTADORA / ABRIDORA PARA FILTROS AUTOMOTIVOS DEMONSTRATIVO DO EQUIPAMENTO RETORNO DO INVESTIMENTO DESCRITIVO TÉCNICO

Funções & Especificações

EXAUSTORES LOCALIZADOS Vantagens puras. Extrator ideal para ambientes industriais

Verelux envidr env açamento açame de sacada

CM 60. Manual de Instruções. CHAVE DE FLUXO Conexões de Rosca DN 1/2, 3/4, 1, 1.1/4, 1.1/2 e 2 TECNOFLUID

Sistema de aquecimento solar Bosch. Tecnologia de alta eficiência para aquecimento de água.

POLICARBONATO CHAPAS COMPACTAS. Estilo com Tecnologia. Alveolar - Compacto - Telhas - Acessórios de Instalação

Tecnologia de Redutores para Betoneiras. Inovações de Grande Valor.

1/5. be-16. Bancada laboratório 2 CUBAS 50x40x25cm (L=180cm) eco. Componentes. Código de listagem. Atenção. Revisão Data Página 1 04/04/14

APLICATIVOS RENAULT. Siemens/Fênix 5

PROJETO / PROJECT - OFFICE USA 9801, Westheimer, Suite 302, Houston. Texas - Zip: (977) Code 143*732231*17

ISOTRANS IND. DE TRANSFORMADORES LTDA.

Válvulas solenoides de 2/2 vias servo operadas tipo EV220B 15 50

Turbocompressor modelo ABS HST 20

INSTITUTO ALGE DE CAPACITAÇÃO PROFISSIONAL JANILSON CASSIANO

Chaves posicionadoras eletromecânicas múltiplas e simples

DESDE. Catálogo de Produtos

Instruções de Montagem / Operação / Manutenção. Porta de Explosão

Informação do Produto Filtros da Linha RCS

veículos de capacidade e cinqüenta

Polo de Desenvolvimento Giovanni Agnelli

MBB C 750 L LIFETIME EXCELLENCE BAIXO PESO, AGILIDADE E EFICIÊNCIA PARA MOVIMENTAÇÃO DE CARGAS DE ATÉ 750 KG PARA VEÍCULOS URBANOS DE CARGA (VUC)

PLANILHA DE MANUTENÇÃO

Megôhmetro Digital de 12kV

Falando em CORTE. Corte GRSS

Pré-esforço Aderente

VACURAL - Uma tecnologia confiável para peças fundidas por injeção para serem submetidas à solda e tratamento térmico

Rua Leopoldo de Passos Lima, 238 Jardim Santa Fé. CEP.: São Paulo SP. Telefones: (11) / vendas@unicompbrasil.com.

Informação de produto. Transmissor de pressão do processo VEGABAR 14, 17

6 Manutenção de Tratores Agrícolas

Conexão Automática WAGO

Acesse nosso site: Telefones: (55) (55)

T20. Lavadora Industrial com operador a bordo

Transcrição:

Desafios e benefícios no uso de plásticos de engenharia para substituir peças de metal Fábio Moreira Gerente de Engenharia de Desenvolvimento de Produto da Mahle AUTOMOTIVE DAY BRASIL, 6 de outubro de 2011

Processo de conversão de metal em plástico 1. Razão Custo, desempenho, qualidade, inovação, impacto ambiental 2. Conceito - Design review, abordagem de equipe 3. Seleção de materiais Requisitos da produto 4. Design Projeto adequado para o material e processamento 5. CAE - Análise de elementos finitos (FEA), análise do fluxo de moldagem 6. Desenvolvimento de protótipos Suporte para o ferramental e moldagem 7. Testes - Resistência química, propriedades mecânicas 8. Produção Projeto da ferramenta final, otimização do ciclo de produção 9. Operação secundária - Soldagem e montagem 10. Próxima Geração Lições aprendidas promovem melhorias e mais benefícios 2

Filtro do combustível flex fuel Evolução técnica Filtro combustível blindado feito de alumínio ou aço inox Filtro combustível blindado feito de Plástico (PA6.6/PA12) Filtro combustível ecológico feito de plástico Futura geração Excelentes propriedades mecânicas e elétricas Restrições de propriedades químicas Baixa possibilidade de integração Custo médio Elevada geração de resíduos sólidos devido a manutenção Excelentes propriedades mecânicas e elétricas Baixas restrições de propriedades químicas Alta possibilidade de integração Custo médio a baixo Elevada geração de resíduos sólidos devido a manutenção Durabilidade elevada Design compacto e robusto Baixa geração de resíduos sólidos devido a manutenção Custo médio Tecnologia avançada de vedação 3

Requisitos do produto (highlights) Mecânica Pressão trabalho = 5 bar Pressão de estouro >= 14 bar @ -40º e 125º C Impacto a frio (-40ºC) Vibração com ciclo térmico Pulsação Esmagamento Dobramento das conexões Batida de pedra (gravelometer) Química Diversos tipos de combustíveis Fluído transmissão Óleo de motor Fluído de freio Etileno glicol Propileno glicol Óleo diesel Desengraxante de motor Cloreto de zinco Permeabilidade Térmica Temp. baixa = -40º C Temp. alta = 125º C Elétrica Resistividade superficial Resistividade volumétrica 4

Filtro do combustível flex fuel Desempenho, inovação & impacto Ambiental Simulação estrutural Medições na aplicação Durabilidade Calibração do modelo matemático Testes laboratório Produto final 5

Peças submetidas a teste de esmagamento 6

Peças submetidas a teste de desempenho 7

Filtro combustível diesel Inovação, custo & impacto ambiental: Design metálico x plástico 8 Filtro de combustível blindado metálico Carcaça metálica - tratamento químico anticorrosivo Suporte metálico pintura anticorrosão Descarte do filtro completo na troca (exceto suporte e sensor) Peso aproximado do conjunto: 700g Somente o filtro: 370 g Filtro de combustível ecológico Produzido em PA66GF35 Elemento filtrante substituível Suporte integrado Peso Aproximado: 395g Somente o filtro : 337g Somente elemento filtrante: 85g

Comparação das peças físicas Filtro de combustível carcaça metálica Temperatura = -40º a 180º C Contínuo 110ºC Pressão trabalho = 3,0 bar Pressão estouro = 10 bar estático Vazamento vedação = 100 bolhas@6bar 1 min Filtro de combustível plástico com elemento filtrante ecológico 9

Peso (g) Resultado da Inovação 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 É necessário eliminar o 0 suporte metálico na primeira vez que fizer substituição do produto (330g suporte) Comparação de resíduos sólidos gerados a cada troca do filtro do combustível 370 370 337 1ª Troca Demais trocas Filtro Blindado blindado 9% 33 g Filtro Ecológico ecológico 1) Potencial de redução de 240t/ano de resíduos sólidos gerados devido a manutenção 2) Redução de peso do componente em 43% 3) Redução do preço/peça 77% 85 285 g 10

Tampa do comando de válvulas custo & desempenho: Design metálico x plástico Tampa em alumínio Tampa em poliamida com fibra de vidro Válvula solenóide integrada Tampa do bocal de enchimento do óleo Retorno do blow-by do motor com baixa eficiência de separação do óleo Custo médio Suporte para demais componentes (filtro do ar, sensor de fase, bobina de ignição) Espessura de parede otimizada Integração dos parafusos de fixação Tecnologia avançada de vedação Mesma performance acústica Redução de peso Redução de preço 11

Aplicação no motor Temperatura = -40º a 180º C Contínuo 150ºC Pressão interna = 0,5 bar Pressão trabalho = 3,5 bar (canais e VVT) Pressão pico = 20 bar (VVT) Pressão estouro = 7 bar estático/ 4 bar dinâmico Vazamento canais =< 1 cm 3 /min Vazamento vedação = 1mbar@0,5bar 19s 12

Requisitos aplicados ao produto Alojamento sensor de fase Referência de montagem Deformação =< 0,2mm Pressão trabalho = 3,5 bar Pressão de pico = 20 bar Pressão de estouro = 7 bar Válvula solenoíde Separador do óleo Pressão interna = 0,5 bar 13

Processo de validação numérica Análise de vedação Análise estrutural Análise de fluxo Análise acústica FAR FIELD (1 m) 14

Simulação de impacto de esfera Discussão sobre targets Posição 1 Posição 2 Posição 3 Posição 4 2 kg Falha Falha Falha Falha Modelo 1.0 Sem falha Sem falha Sem falha Falha 400 g Falha 2 kg Modelo 1.4 400 g Falha local 15

Simulação de moldagem Linhas de emenda Aprisonamento de ar 16

Critério de falha Testes & simulação Simulação convencionais de FEM muitas vezes não atendem os resultados experimentais Estabelecimento de métodos mais precisos são necessários para otimização Consideração de material ortotrópico Avaliação do alinhamento das fibras e seu impacto nas propriedades do material Nenhuma falha prevista Tensão principal [MPa] Crack Trinca após teste de estouro Orientação das fibras Falha é prevista Modelo matemático ajustado [-] 17

Resultados Redução do peso da peça em 53% Redução do peso do conjunto em 35% Melhoria de sistema de vedação Integração do parafusos de fixação (processo de montagem) Redução do custo Criação de uma especificação de validação do produto para design em plástico Introdução de novos processos de manufatura e operações secundárias 18

Sumário - Projeto colaborado Mente aberta Desempenho Geometria Req. específicos Desafios Propriedades Suporte ao CAE Suporte a produção Consciência Otimização recursos SUCESSO DO PROCESSO Comunicação Gerenciamento de conflitos Ciclo de produção Qualidade Repetibilidade Lições aprendidas Moldabilidade Ciclo de produção Manutenção Uso do banco de dados 19 19

Muito obrigado por sua atenção! 20