Docsity
Docsity

Prepare-se para as provas
Prepare-se para as provas

Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity


Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos para baixar

Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium


Guias e Dicas
Guias e Dicas

Relatório de Pesquisa, Provas de Engenharia Mecânica

Uma história geral da construção dos carros atigos até hoje

Tipologia: Provas

2012

Compartilhado em 05/07/2012

maicon-scherer-11
maicon-scherer-11 🇧🇷

5

(3)

1 documento

1 / 15

Toggle sidebar

Esta página não é visível na pré-visualização

Não perca as partes importantes!

bg1
UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO
FACULDADE DE ENGENHARIA E ARQUITETURA
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Pesquisa sobre os metais utilizados na carroceria de automóveis
Disciplina: Iniciação ao Conhecimento Acadêmico
Professor: Andrei Luiz Lodéa
Acadêmicos: Luiz Guilherme RizzattoZucchi, Maicon Giovan Scherer e
Mauricio Lunelli
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff

Pré-visualização parcial do texto

Baixe Relatório de Pesquisa e outras Provas em PDF para Engenharia Mecânica, somente na Docsity!

UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO

FACULDADE DE ENGENHARIA E ARQUITETURA

CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

Pesquisa sobre os metais utilizados na carroceria de automóveis

Disciplina: Iniciação ao Conhecimento Acadêmico

Professor: Andrei Luiz Lodéa

Acadêmicos: Luiz Guilherme RizzattoZucchi, Maicon Giovan Scherer e

Mauricio Lunelli

Passo Fundo, junho de 2011.

RESUMO

O presente trabalho relata um relatório de pesquisa realizado sobre a utilização de materiais em carroceria de automóveis. Passando por um breve, mas importante histórico, desde o mais antigo veículoautopropulsionado, passando pelo século XIX e XX, carrocerias de madeira, madeira revestida de aço, totalmente de aço chegando até as mais modernas. Quanto aos carros contemporâneos, é feito um breve comentário sobre a utilização do aço (de utilização frequente, porém em constante redução), do alumínio (alternativa que responde a demanda por sustentabilidade) e da fibra de carbono (utilizada em projetos com necessidades especiais). Explana-se também a influência do uso de cada material, tanto na montagem (uso de uma linha de produção que se baseia em monoblocos), quanto sobre a segurança do passageiro (critério decisivo na escolha das chapas em países de primeiro mundo, principalmente os europeus), quanto no peso final do veículo (que também influi na velocidade final e no torque).

Palavras-chave: Carroceria. Metais. Influência.

LISTA DE FIGURAS

  • 1 INTRODUÇÃO............................................................................................
  • 2 Um breve histórico da indústria automobilística......................................
  • 3 Materiais Utilizados Atualmente.................................................................
  • 3.1 Carrocerias em aço...........................................................................................................
  • 3.2 Alumínio 100%..................................................................................................................
  • 3.3 Fibras de carbono.............................................................................................................
  • 4 Influência do uso dos metais........................................................................
  • 4.1 Montagem..........................................................................................................................
  • 5.1 Segurança;.........................................................................................................................
  • 5.2 Peso:.................................................................................................................................
  • 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS.....................................................................
  • Referências.........................................................................................................

1. INTRODUÇÃO

A indústria automobilística é um marco revolucionário na forma de se produzir, foi ela, inclusive, que inseriu no setor secundário a linha de produção. Essa tem sofrido notáveis mudanças desde o lançamento do primeiro Ford (1892) até os modernos esportivos. Todos componentes do carro tem sido modificados, inclusive a carroceria, o metal com que a lataria é produzida. Mas, afinal, quais são os materiais utilizados para produzi-la? Porque esses utilizados? Com bases em que parâmetros mecânicos essa escolha é feita? É possível quantificar esses parâmetros?

Este trabalho tem como objetivo geral identificar o motivo da utilização dos materiais que estão presentes no projeto da carroceria de um automóvel.

Para a conclusão do objetivo geral será necessário, inicialmente descobrir quais são os materiais empregados atualmente. Após deverão ser identificados quais são os parâmetros pertinentes para que essa escolha seja realizada, aos que forem possíveis, serão atribuídos valores.

Como graduandos, é de fundamental importância iniciar, desde o inicio do curso, uma busca mais profunda sobre alguns assuntos que talvez sejam trabalhados em futuros trabalhos ou até no trabalho de conclusão de curso. Como futuros engenheiros é interessante conhecer mais sobre as práticas da profissão, que aliadas ao conhecimento obtido nas disciplinas do curso geram uma boa base para o ingresso no mercado profissional.

O presente trabalho será útil tanto para incentivar os acadêmicos a uma inserção no estudo prático da engenharia como para servir como base para futuras pesquisas que ocorrerão no decorrer do curso.

Figura SEQ Figura * ARABIC 2: Ford Modelo T. Fonte: BLOG DOS CARROS ANTIGOS.

Só em 1924 que André Citroën construiu o primeiro modelo totalmente em metal oferecendo, segundo ele, “mais e melhor proteção aos ocupantes”. O Citroën Modelo B10 utilizava motor de 1. cc com 20 cavalos de potência e atingia uma velocidade máxima de 90 km/h. A nova técnica exigiu um alto investimento, mas o B10 ganhou uma estrutura mais rígida, melhor proteção aos ocupantes e maior robustez.

Figura SEQ Figura * ARABIC 3- Ford Modelo B10. Fonte: BLOG DOS CARROS ANTIGOS.

3. Materiais Utilizados Atualmente

Há vários tipos de materiais usados na fabricação de carrocerias

automotivas, cada vez com mais tecnologia, mais resistência e menor peso,

facilitando assim um melhor desempenho nas pistas de corridas ou até

mesmo nas ruas. Desses materiais os mais utilizados são: o aço que até hoje

é o mais utilizado, o alumínio que vem ganhando cada vez mais espaços por

ser uma material mais leve e mais resistente e a fibra de carbono.

3.1.Carrocerias em aço

Entre 80 e 85% do aço produzido anualmente no mundo é destinada a produção

de ligas convencionais (liga de baixo carbono com limite de escoamento baixo de 270

MPa). Devido a sua facilidade de transformação e o seu baixo custo.

As indústrias de carrocerias utilizam o aço convencional fornecido pelas

siderúrgicas devido ao baixo custo e a facilidade no processo de soldagem, estampagem

e dobragem e também a sua fácil aplicação de produtos para a proteção contra a

corrosão do substrato. O aço convencional utilizado esta de acordo com a norma da

NBR 7008:2003, a qual especifica as propriedades e a composição química em

percentual máximo.

Mas esse material que vem sendo utilizado é muito favorável à corrosão mesmo

com a aplicação de vários produtos. Com o passar dos anos esse metal vai se

encontrando em situações cada vez mais precárias deixando assim alguns carros muito

raros ou até provocando a extinção.

3.2.Alumínio 100%

O mercado cada vez mais exige mudanças a favor da sustentabilidade, o setor

automobilístico, um dos mais poluidores, não fica de fora dessa regra. Inovações não

vêm sendo feitas apenas nos sistemas de produção, mas também no produto final.

O nosso país as também vem proporcionando novidades, a General Motors do

Brasil atualmente planeja uma iniciativa inédita na América Latina, desenvolver os

painéis de fechamento da carroceria 100% em alumínio. Esse tipo de produção

3. Influência do uso dos metais

Atualmente as opções para a carroceria de um automóvel são

diversas, segundo Rogério Ramalho e Eduardo André Teixeira Ayrosa

(2009, p.188), “quem compra um Rolls-Royce pode personalizar seu carro

como quiser, dentro de um grupo definido de parâmetros. São 45 mil opções

de cores para a carroceria, seis opções de madeira para o acabamento”.

Aqui estão algumas das maiores influências da carroceria na interface com

o usuário.

1. Montagem

Além do tipo de metal utilizado na fabricação da carroceria, o modo com que esta

é produzida também tem uma grande influência.

Antigamente o automóvel era construído por um chassi aparafusado a uma

carroceria. Um novo sistema vem sendo implementado, um chassi e uma carroceria

formando uma unidade, chamado monobloco.Apesar do maior custo, esse tipo de

produção proporciona muitas vantagens.

A estrutura do monobloco é constituída por peças prensadas soldadas entre si, é

muito indicada para automóveis de pequenas e médias dimensões, pois traz uma grande

resistência à reflexão.

Nos automóveis de motor dianteiro e de tração traseira, a resistência é

aumentada pelo túnel do eixo de transmissão existente ao longo do piso. Sob este em

alguns modelos são acrescentados reforços. O teto reforça o conjunto por meio das

colunas de apoio e painéis laterais que o unem ao piso. a resistência à torção é

proporcionada sobretudo pelos anteparos, estruturas reforçadas existentes à frente e

atrás do compartimento destinado ao motorista e aos passageiros, e também, em parte,

pelo conjunto formado pelos pára lamas e teto unidos pelas colunas dos para brisas e

laterais.

2. Segurança;

Em todo o mundo, e mais rigorosamente na Europa, o critério decisivo para a fabricação da estrutura dos carros modernos é a segurança. Issopode ser alcançado utilizando-se aços de alta resistência especialmente adequados para a absorção de energiadurante a aplicação de cargas dinâmicas, como por exemplo, durante um impacto provocado por colisão. Poresta razão é necessário que durante a fabricação destas partes nem toda a austenita esteja transformada, deixando uma

quantidade significativa para a transformação durante o impacto e absorção da energia no movimento de uma colisão. Isso é avaliado através do desempenho dos veículos em testes de impacto, como mostrado na Figura 4.

Figura SEQ Figura * ARABIC 4 - Fotografia de um veículo submetido a cargas dinâmicas em um ensaio de impacto. Fonte:TIGRINHO

O pronunciado endurecimento por deformação dos aços TRIP, junto com a dependência daspropriedades mecânicas com a temperatura constituem um especial interesse para aplicação industrial, masainda com muitos pontos científicos em aberto.

O carbono é o principal elemento de liga pelo qual todas as transformações defase são afetadas e através do qual a microestrutura final e as propriedades mecânicas são controladas. A concentração de carbono é o mais importante dos fatores de quedepende a estabilidade da austenita, o que torna possível a presença de austenitaretidana temperatura ambiente. Poroutro lado, na medida em que se aumenta o teor de escoamento, limite deresistência à tração e a dureza, e pioram as propriedades relativas à ductilidade e àtenacidade, isto é o alongamento, a estricção e a resistência ao choque.

A concepção de novas ligas está sempre associada às exigências e aos contínuos desafios do mercado de aço.Quando se combina um bom projeto de liga com um processamento termomecânico adequado, conseguem-se inúmerascombinações de propriedades, tais como: alta resistência associada à ductilidade, tenacidade e conformabilidade. A existência de tais características mecânicas só se torna possível em decorrência da presença de diferentes constituintesmicro estruturais, segundo Bhadeshia (2001),Bleck (2005) e Gorni (2008).A questão do desenvolvimento de novas ligas para uso da indústria automotiva é tão latente que nos últimos 20anos vários projetos estão em andamento, envolvendo a comunidade científica e grandes fabricantes de aço no mundo. O grande objetivo desse setor tem sido oferecer materiais cada vez mais inovadores, bem como métodos de produção e técnicas de montagem mais adaptadas às suas necessidades, com enfoque na obtenção de um nível cada vez mais altode segurança e de redução do peso do veículo, de acordo com Andrade et al (2002), De Cooman (2004) e Grajcar(2005).

4. cONSIDERAÇÕES FINAIS

O automóvel atual é muito diferente do que fora criado há séculos

atrás, evoluiu em muitos setores, no motor, no interior e também na

carroceria. Ela era inexistente no inicio, passou a ser de madeira, revestida

de metal, até que totalmente de metal.

Atualmente as carrocerias são fabricadas em aço, material mais

resistente, mas este vem sendo pouco utilizado. Um apelo pela

sustentabilidade vem fazendo com que o alumínio seja incluso nos projetos.

Os carros mais caros utilizam a fibra de carbono.

A carenagem de um carro influi em muitos fatores na interface com o

motorista. O peso muda consideravelmente com a mudança de material,

afetando em consequência o resultado do torque e a velocidade final do

veiculo. A segurança do motorista também altera, materiais mais modernos

vêm proporcionando um nível cada vez mais alto, principalmente se

compararmos a carroceria de madeira do inicio do século XX.

Apesar da pesquisa tem conseguido resultados satisfatórios, não foi

possível a descobertas de especificações de produção, ou de materiais, ou

ainda dos parâmetros mais detalhados, analisáveis, estas informações fazem

parte do sigilo da empresa.

Referências

BARROS, Marcelo Ramos de Albuquerque. Estudo da automação de células

de manufatura para montagens e soldagemindustrial de carrocerias automotivas. Trabalho de conclusão de curso.Escola Politécnica daUniversidade de São, São Paulo, 2006.

CRUZ, Magnus GederHenz. Estudo da substituição do aço convencional por aço de baixa liga e alta resistência em modulo estrutural. Tese (Mestrado em materiais), Universidade de Caxias do Sul, Caxias do Sul, 2006.

MOREIRA, Hamilton Soares. Estudo da influência dos parâmetros de soldagem MIG e da morfologia do cordão no comportamento à fadiga de juntas soldadas de um eixo traseiro veicular. São Paulo. 2008

Advanced material andprocess. Metal Polymers Ceramics: Multi-layer aluminium sheet to make doors for BMW sedan. Orlando, v. 167, nº4, p. 5, abril de 2009

Advanced material andprocess. Metal Polymers Ceramics: Multi-layer aluminium sheet to make doors for BMW sedan. Orlando, v. 167, nº4,p.5, abril de 2009

SOUZA. Ederson d.Cinética e morfologia das transformações de fase em aços trip contendo variáveis de Si e Mg.Intituto superior Tupy. Joinville. 2007

TIGRINHO, Luis M. V.;Análise da fratura e determinação das propriedades mecânicas do aço dp600: 6º congresso brasileiro de engenharia de fabricação. Caxias do sul: 2011.

História do automóvel.Disponível em:<http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/historia-do- automovel/>, acesso em 20/05/11.

BLOG DOS CARROS ANTIGOS. Disponível em:http://carrosantigos.wordpress.com/, acesso em 20/05/11.

SUA PESQUISA. História do Automóvel e Carros Antigos .Disponível em:<http:// www.suapesquisa.com/cienciastecnologia/carrosantigos/>, acesso em 19/05/11.

abal, GM planeja fabricar painéis de carroceria em alumínio. Disponívelem:<http://www.abal.org.br/ aluauto/ed15/pdfs/materia_principal.pdf>, acesso em 6/6/