Qtd. Custototaltubular[
e
℄ Custototalmono oque[e
℄ [e
℄/Un.tubular [e
℄/Un.mono oque1 134.38 56113.50 134.38 56113.50 5 671.90 56504.30 134.38 11300.86 10 1343.80 56992.80 134.38 5699.28 50 6719.00 60900.80 134.38 1218.02 100 13438.00 65785.80 134.38 657.86 500 67190.00 104865.80 134.38 209.73 1000 134380.00 153715.80 134.38 153.72 1527 205198.26 205203.70 134.38 134.38 5000 671900.00 544515.80 134.38 108.90
Figura5.31: Grá o representativo da Tabela5.17
Os ustos al ulados são umpou o grosseiros, pois na realidade o ustosasso iados
àprodução de entenasoumilharesdeunidadesatravésdasolução mono oqueiriamser
menores,devido aosmenores ustosdomaterialedesimpli açãodepro essos. Veri a-
se o aso ontrário na solução mono oque devido à riaçãode produtos defeituosos não
ontabilizados, ustosdeproduçãonãoinseridosneste ál ulo,entreoutros,oquelevaria
àne essidadede riaçãodemaisprodutosatéseatingirumequilíbriode ustosdefabri o
entre as duas soluções. Ainda assim, pode-se aferir que seria ne essária a produção
de várias de entenas de unidades para que a solução mono oque fosse rentável, sendo
ne essáriaumaprospeçãodemer ado maisafundo paraaferir a a eitaçãodoproduto e
5.5 Solução nal
Figura 5.32: Fotorealismo do produto nal Figura 5.33: Fotorealismodo produto nal
Figura 5.35: Fotorealismo do produto nal Figura 5.36: Fotorealismodo produto nal
Figura 5.38: Fotorealismo do produto nal Figura 5.39: Fotorealismo do produto nal
Fabri o e onstrução
6.1 Té ni as e te nologias utilizadas no fabri o
Neste sub apítulo são apresentadas diversasté ni as e te nologias de fabri o dosvários
omponentes do bi i lo, tais omo estrutura metáli a para o quadro e diversas peças
em alumínio omo as forquilhas e interior do ban o, omponentes de bra de vidros e
aglomerados de ortiça, onde se podem in luir a arenagem e revestimentos de outros
omponentes, passíveis de seremutilizadasno produto nal.
6.1.1 Quadro tubular e peças em alumínio
A té ni amais usual deunião dosdiversostubosdo quadro éatravésde soldadura. Os
tubos após serem ortados om os respetivos tamanhos pré-de nidos passam por uma
etapa de dobragem (seo quadro possuir tubos urvados) e seguidamente umaetapa de
biselagem. A biselagem onsiste em maquinar as extremidades dos diversos tubos do
quadro paraque estes en aixem entre si, tendo em onsideração os ângulos de inserção
dostubosaosquaisirãoserligados, aumentandoassima áreade onta to entre eles,de
forma a fa ilitar a soldadura e a onstrução do quadro. Apósesta etapa os tubos são
posi ionadosnumgabaritode solda,deforma a arem orretamenteposi ionadospara
a soldadura. No asodo quadro tubulardo bi i lo a desenvolver, umavez queeste será
de alumínio,asté ni as desoldadura nestetipode material requerem maisatençãoque
soldadura em aços, pois existem vários fatores que di ultam o pro esso, sendo que os
pro essosde MetalInert Gas(MIG) -Figura6.1 -e Tungsten InertGas(TIG) - Figura
6.2 -sãoosmais utilizados.
O pro esso MIG utiliza um elétrodo onsumível e o ar o é estabele ido entre este
elétrodo e a peça no interior de uma orrente gasosa. O alor desenvolvido no ar o é
su iente para fundir o o do elétrodo sendo as partí ulas transferidas através do ar o
paraa peçafundida. A transferên iade metal atravésda oluna doar o protegidapelo
gás, onduz a uma maior e iên ia se omparado ao pro esso de soldadura TIG. Esta
té ni ade soldadura onsiste numpro esso noqualseproduz umar oelétri o entreum
elétrodo não onsumível e a peça, numa atmosfera de gás inerte. O alor desenvolvido
por este ar o é su iente para fundir a peça formando um banho de fusão ao qual se
pode juntar um metal de adição para ompletar a soldadura. A proteção do metal
fundido é efetuado pela atmosfera de gás inerte, sendo usualmente utilizados elétrodos
Para a riação de omponentes em alumínio om diferentes per s (blo os, hapas
laminadas), ospro essosdesoldadurautilizadossãoosmesmos,emborasejamapli ados
diferentestiposdepro essosatéseobteraformadesejada, omoporexemploaquinagem
de hapa.
Figura6.1: Esquemade soldaduraMIG
Figura6.2: Esquema desoldadura TIG
6.1.2 Quadro mono oque em PVC
Atualmente,opro essodemoldagemporinjeçãoéopro essodefabri odetermoplásti os
maispopular,epeçasobtidas porestepro essosãousadasemlargaes alapelaindústria
e estão presentes emgrandenúmero deprodutos nomer ado [40 ℄.
Este pro esso é uma té ni a que onsiste basi amente em forçar, através de uma
ros a, a entrada de material fundido para o interior da avidade de um molde. Este
pro esso é bastante omplexo de ido ao número devariáveis queafetam a qualidade da
um equilíbrio entre os parâmetros de injeção omo tempo de injeção, temperatura do
molde e do material injetado, pressão de injeção, tempo de arrefe imento, volume de
material injetado,entre outros [40 ℄.
Oequipamento onven ionaldestetipodepro esso onsistenumaunidadedeinjeção,
onstituída peloreservatório de material, funil de alimentação, ilindro de plasti ação
(aque ido por resistên ias), ros a sem me molde, e pela unidade de xação, utilizada
paramanter fe hado omolde duranteo pro esso deinjeção [40℄.
O termoplásti o, geralmente em forma de grãos, é alimentado através do funil e
forçado a entrar no ilindro de plasti ação. O ilindro é equipado om resistên ias
elétri as que promovem a ondução de alor, e ombinadas om o atrito gerado pela
rotação da ros a sem m no interior do ilindro fundem o plásti o, permitindo que ele
sejainjetadona avidadedomolde, onferindoforma nalàpeça. Resumindo,opro esso
de injeção determoplásti os pro essa-seda seguinte forma[41℄:
Fe ho do molde: o i lo de moldagem é ini iado pelo fe ho e xação do molde,
ne essárioparasuportaraspressõesnointeriorda avidadenomomentodainjeção;
Dosagem: onsiste na plasti ação e homogeneização do omposto no ilindro de
injeção, obtidas por meio do movimento de rotação da ros a e do aque imento do
ilindro porresistên ia elétri as;
Preen himento: injeção do polímero fundidopara o interior da avidade do molde
por meio domovimento lineardeavanço daros a;
Re alque: nalizandoopreen himentodas avidades omvolumedefundidomaior
queovolumerealda avidade,apressãonasparedesdamesmaémantida onstante
atéasolidi açãodapeça. Estamanutenção dapressãonas avidadesé onhe ida
omore alque,edestina-sea ompensara ontraçãodapeçamoldada duranteseu
arrefe imento, evitando a o orrên ia de defeitos de moldagem omo os hamados
re hupes assim omo perda deparâmetros dimensionais.
Arrefe imento: nalizadaa etapade re alquea peça émantida no moldefe hado,
paraarrefe imentoe, onsequentemente,para omplementaçãodasuasolidi ação.
Extração: a abadaaetapadearrefe imentoomoldeéabertoeapeçaéextraídapor
açãodeextratoresme âni os,hidráuli os,elétri os,pneumáti os,quesãode nidos
de a ordo om a on epção domolde e ageometria da peça.
6.1.3 Componentes em bra de vidro
Ofabri odepeçasemPlásti oReforçado omFibrade Vidro(PRFV)éfeitoatravésda
ombinaçãodedoismateriais, umaresinapoliméri areforçada por brasdevidro. Uma
vezqueofabri odepeçasemPRFVé ompostoporestesdoismateriais,sendoumdeles
líquido e ooutro semelhante a umte ido,permite riarformasbastante omplexas.
Ométodopassívelde serutilizadopara ofabri odepeçasparaobi i lo éopro esso
demoldaçãomanualpor onta to,oueminglêshandlay-up. Estemétodo,utilizadopara
aproduçãodeumapequenasériedepeçasini ia-se omaproduçãodeummoldenegativo
da peçaaobter. Estemoldepodetambémserfabri ado emPRFVe parafa ilitaro seu
ontra-molde), previamente maquinado, semelhante à peça nal a obter. Este modelo
deveser preparadoatravésdelixagemparaque seeliminem pontosproblemáti os omo
arestasindesejáveis eex essosdematerial, ou orrigirdefeitoseefetuaruniõesdemeios
moldes omo severi a na Figura6.4a.
Após a primeira fase, o modelo é revestido om várias amadas de gel oat, mistu-
rado om atalisador paraa elerar o pro esso. Esta pintura vaiendure er o modelo e
on eder a esteuma abamento suave, omosepodeveri arna Figura6.4b .
Depois do modelo estar on luído passa-se à fase de riação dos moldes prin ipais.
Sãode nidas linhasdeapartação eéapli adauma amadadedesmoldantenasuperfí ie
do modelopara fa ilitara posterior remoção dosmoldes.
Posteriormente são depositadas su essivas amadas de bra-de-vidro que é impreg-
nada omresinapoliméri a (usualmenteresinaepóxi) omaajuda deumpin el ourolo
atéasparedesdosmoldesapresentaremespessurasu ienteparapoderemserutilizados.
Após o tempo de ura da resina moldes são abertos, ando exposto um negativo das
peçasa obter.
Depoisdo moldefabri ado, opro esso defabri o daspeçasé semelhanteà produção
do próprio molde, apenas om a parti ularidade que após a apli ação do desmoldante
faz-se umaapli açãode gel oat paradar melhora abamento à amadaexteriordapeça
nal. Aapli açãodesta amadadegel oat iráfazer omqueoa abamento dapeçaseja
superior o que leva a ummenor dispêndio de tempo nafase de a abamento do produto
nal. Na Figura 6.3 está representada uma gura esquemáti a do fabri o manual de
peçasem bra de vidro.
(a)Sem oat (b)Com oat
Figura 6.4: Exemplo de preparação deummodelode espuma
6.1.4 Componentes em ortiça - Produtos de aglomerado omposto
Durante o pro esso de transformação da ortiça virgem surgem desperdí ios durante o
seu pro essamento. Osgranulados de ortiça resultam deum aproveitamento industrial
dasaparas resultantes da a tividadede produção de rolhas de ortiçanatural ou outros
refugos de ortiça. Domesmo modo, existemtambém ostriturados, que sãofabri ados
atravésdasimplestrituraçãodeaparasde ortiça ozida. Osdesperdí iossãomisturados
oma ortiça,preferen ialmentevirgem oude máqualidade. A produçãodeste produto
tem omo obje tivo riar um produto om propriedades semelhantes à ortiça original
mas om geometrias mais omplexas. No mer ado existem dois tipos de aglomerados:
bran os ( ompostos)e negros(puros) [43℄.
Essen ialmente, o pro esso de produção das peças de aglomerado bran o de ortiça
ompostaéefetuado apartirdadeposição degrânulosde ortiçaede substân iasligan-
tes dentrode um molde, sendodepois submetido a altas pressões. Após umperíodo de
tempo,estamistura degrânulosedesubstân iasligantessolidi a eobtém-seoproduto
nal. Osaglomerados negrossãoprovenientes dosdesperdí iosda ortiça,quandotritu-
rados e submetidos a altas temperaturas. Oseu nome advém da sua or que tal omo
o nome indi a é negra. Neste produto, a sua aglutinação deve-se aos produtos que por
degradação térmi a da ortiçaseunemdando origemao aglomerado [43℄.
6.2 Protótipo realizado
6.2.1 Prototipagem - Breve introdução
A prototipagem é uma parte essen ial do desenvolvimento e i lo de produção de um
produtopoispermiteveri araformaefun ionalidadeantesdoinvestimentodeprodução
ser efetuado. Até à algum tempo o pro esso de prototipagem era um pro esso moroso,
levando semanas ou meses a ser efetuado e era maioritariamente manual, onduzindo
a que o produto entrasse emfase de produção após a veri ação de pou as iterações e
sem se fazer uma boa otimização dasdiversas soluções. Os pro essos de prototipagem
foram evoluindo e atualmente existem diversas soluçõesde prototipagem rápida (Rapid
Prototyping (RP)) [44 ℄. Estes pro essos permitem a riação de modelos físi os num
permiteasuarápidamodi açãoeidenti açãode orreçõesne essárias. Estasvantagens
que ospro essos de prototipagem rápida ofere em, permitem a minimização de erros, e
levam a uma redução de ustos de produção até 70% e reduções de tempo que podem
hegar aos 90%. Os pro essos de prototipagem rápida existentes sãovários, podemser
efetuadosatravésderemoçãooudeposiçãodematerialepodemser on ebidosporvários
pro essos, indi adosna Tabela6.1 .