FMEA, CFD e FEA PARA OTIMIZAÇÃO DO DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS COM PROTOTIPAGEM 3D EM PEÇA MECÂNICA AUTOMOTIVA AFTERMARKET - Parte A: FMEA

FMEA, CFD and FEA TO OPTIMIZE THE DEVELOPMENT OF PRODUCTS WITH 3D PROTOTYPING IN AUTOMOTIVE MECHANICAL PART AFTERMARKET - Part A: FMEA

Resumo

A área de manufatura aditiva surge como ferramenta poderosa para o uso em projetos de desenvolvimento de produtos – PDP, e em processos fabris de pequena escala e alta especificidade. Contudo, fatores como longo tempo de impressão, necessidade de retrabalho em lay-out de protótipos e a necessidade de novas impressões mostram que o processo de PDP com prototipagem 3d ainda tem pontos a serem melhorados. Neste trabalho foi proposto o uso do failure modes and effects analysis (FMEA) integrado com o occupational safety FMEA (OS-FMEA), em conjunto com aplicação de computational fluid dynamics (CFD) e finite elements analysis (FEA), para otimizar o processo de desenvolvimento de uma peça mecânica automotiva para o mercado aftermarket, fabricada através de impressão 3d.  Para tal, o presente trabalho usou como peça-teste uma flange adaptadora para substituição de carburadores em automóveis de coleção. A partir da aplicação de ferramentas inicias de PDP foi concebido um conceito inicial do produto e a elaboração do primeiro modelo em ambiente CAD (computer-aided design). Este modelo inicial serviu para a aplicação do FMEA/OS-FMEA para a identificação e correção de possíveis falhas no modelo. Após as melhorias aplicadas e a redução de todos os risk priority numbers (RPN) obtidos, foi realizada a impressão em manufatura aditiva do modelo definido. A partir do uso da metodologia FMEA+CFD­­+FEA foi possível obter uma peça viável em apenas uma impressão, mostrando a eficiência do método em otimizar a prototipagem.