Prototipagem virtual aplicada a simulação com software CAE: pistão de liga de alumínio com recobrimento de material cerâmico

Autores

  • Alexandre Santos Zardo Centro Universitário Salesiano Unisales
  • Flavio Lucio Santos de Carvalho Centro Universitário Salesiano - Unisales

DOI:

https://doi.org/10.47456/bjpe.v7i4.36974

Palavras-chave:

Pistão. Recobrimento. Dióxido de Silício. Ansys.

Resumo

A inovação em materiais é uma área que visa gerar melhorias nos produtos existentes, através de atividades como PD&I. O setor automotivo é uma das grades áreas em que o investimento na busca por melhores materiais é alto. A engenharia de produto combinada com a simulação e prototipagem virtual permite com que os projetos sejam mais assertivos, com uma redução no tempo de planejamento e nos custos envolvidos. A utilização de materiais cerâmicos em motores de combustão interna ainda necessita de maiores pesquisas para torná-los acessíveis a produção em larga escala, sobretudo por suas particularidades na sinterização e melhores propriedades mecânicas em temperaturas extremas. A presente pesquisa possui o objetivo de propor uma otimização em um motor a combustão interna por centelha do ciclo Otto através da substituição de material de liga metálica no pistão por Compósito de Matriz Metálica (CMM). Para tanto se apoio nas disciplinas de Ciências dos Materiais, Engenharia do Produto e Simulação para a realização do projeto, utilizando os softwares Inventor® e Ansys® para validar a proposta do protótipo do pistão idealizado, através do recobrimento do pistão de liga de Alumínio fundido com o cerâmico Dióxido de Silício. Os resultados obtidos foram uma redução na condução de calor em função do tempo, melhores propriedades mecânicas apresentadas e uma redução nos custos envolvidos no processo de utilização de cerâmicos nos motores automotivos.

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Biografia do Autor

Alexandre Santos Zardo, Centro Universitário Salesiano Unisales

Engenharia Metalúrgica, Mestrado em Engenharia Metalúrgica e de Minas, Ciências dos Materiais,

Flavio Lucio Santos de Carvalho, Centro Universitário Salesiano - Unisales

Possuo graduação em Engenharia Metalúrgica pela Universidade Federal de Minas Gerais (1997), graduação em Licenciatura Plena em Química, Matemática e Metalurgia Profissional pela Fundação de Educação Para o Trabalho de Minas Gerais (1999), mestrado em Engenharia Metalúrgica e de Minas pela Universidade Federal de Minas Gerais (2002 - ênfase em Ciência dos Materiais - Recobimentos Tribológicos Superficiais Cerâmicos, Compositos e Metálicos), pós graduado em Matemática pela Faculdade de Nanuque (2014) e MBA em Educação Híbrida, Metodologias Ativas e Gestão de Aprendizagem. Na empresa ArcelorMittal Tubarão trabalhou como especialista de Controle Integrado de Qualidade de Produtos - placa e bobina (2001~2008) e como especialista de Planejamento e Controle de Produção-PCP em Gestão de Pedidos de Produto bobina (2008~2013), obtendo assim as experiências nas áreas de Engenharia Metalúrgica - Controle Integrado de Qualidade de Produtos e Engenharia de Produção - Gerenciamento de Pedidos de Produtos. Atuou como professor no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo (IFES - 2004~2006 e 2009~2014) e Faculdade do Centro Leste (UCL - 02/2008~06/2008) ministrando disciplinas dos cursos de ensino superior de Engenharia Metalúrgica e Tecnologia Metalúrgica, e Técnico em Metalurgia em ambas as instituições (sendo as disciplinas: Siderurgia, Aciaria, Conformação Mecânica, Fundição e Soldagem). Atuou também como professor de Matemática e Química em instituições de ensino estadual para ensino médio (2013 ~ 2016). Atualmente é professor mestre da UNISALES - Centro Universitário Salesiano (2013) nas disciplinas de: Ciência dos Materiais, Resistência dos Materiais, Química Geral Inorgânica e Tecnológica, Mecânica I, Planejamento e Controle da Produção I, Processos Produtivos, Sistemas de Produção Manufatura Enxuta e Projetos Instalações Produtivas para os cursos de Engenharia de Produção e Engenharia Civil. Atuou como coordenador e orientador de projetos intergradores interdisicplinares no curso de Engenharia Civil. Atua como professor coordenador e orientador de projetos integradores interdisciplinares e professor orientador de projetos de TCC, ambos no curso de Engenharia de Produção. (Texto informado pelo autor)

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Publicado

03.12.2021

Como Citar

Zardo, A. S., & Carvalho, F. L. S. de. (2021). Prototipagem virtual aplicada a simulação com software CAE: pistão de liga de alumínio com recobrimento de material cerâmico. Brazilian Journal of Production Engineering, 7(4), 23–45. https://doi.org/10.47456/bjpe.v7i4.36974

Edição

v. 7 n. 4 (2021): Edição Especial "Educação 5.0: Inovação e metodologias ativas para o ensino superior" (Agosto-Janeiro)

Seção

Edição Especial "Educação 5.0: Inovação e metodologias ativas para o ensino supe

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