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Publication
Desenvolvimento de um equipamento industrial de preparação de amostras para caracterização morfológica de elementos soldados
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| 7.07 MB | Adobe PDF |
Abstract(s)
A empresa MCG Automotive enfrentava dificuldades num processo de corte destinado à preparação de amostras metalográficas, tanto no que concerne à qualidade dos cortes bem como ao tempo despendido para tal. Fruto da ausência de soluções comerciais que atendessem de forma adequada e economicamente viável às suas necessidades, a decisão assentou por uma abordagem de desenvolvimento interno de um equipamento customizado ao processo. Posto isto, o presente trabalho aborda o desenvolvimento de um equipamento automatizado de corte destinado à preparação de amostras metalográficas do processo em causa. O principal objetivo do presente trabalho foi projetar um automatismo de corte para preparação de amostras para caracterização morfológica de componentes soldados, mais concretamente, de um Braço de Controlo de Suspensão. O equipamento deveria ser o mais customizado possível de modo a atender ao processo em causa, integrando elementos obtidos externamente numa lógica chave-na-mão enquanto, paralelamente, se faça uso do máximo de recursos internos (mão de obra, tecnologias de fabrico, etc.), visando alcançar uma solução que cumprisse com os requisitos definidos, satisfazendo as necessidades e capacidades da MCG. O projeto teve suporte da ferramenta CAD Siemens NX para modelação tridimensional dos componentes e montagem de sistemas, enquanto o SolidWorks foi empregue para simulações CAE em situações específicas. Este trabalho concentra-se na apresentação de uma solução construtiva robusta que suprima os principais entraves sentidos no processo executado à data, deixando a fase de automação e eletrificação para um estágio subsequente. Os resultados presumem que a solução desenvolvida pode, efetivamente, melhorar a eficiência e a precisão do processo de preparação de amostras, proporcionando uma base sólida para futuras otimizações e integrações tecnológicas. A implementação deste equipamento prevê uma redução do tempo de operação de 86,5% bem como prevê uma redução de 33,5% nos custos operacionais.
Abstract MCG Automotive faced challenges in a cutting process intended for the preparation of metallographic samples, concerning both the quality of cuts and the time spent on this task. Due to the lack of commercial solutions that adequately and economically met their needs, the decision was made to pursue an internal development approach for a customized piece of equipment. Accordingly, this work addresses the development of automated cutting equipment designed for the preparation of metallographic samples relevant to the process in question. The main objective of this work was to design a cutting automation system for the preparation of samples for the morphological characterization of welded components, specifically for a Suspension Control Arm. The equipment was to be as customized as possible to meet the specific process requirements, integrating externally sourced components in a turnkey solution while maximizing the use of internal resources (labor, manufacturing technologies, etc.) to achieve a solution that satisfied the defined requirements and the capabilities of MCG. The project utilized Siemens NX CAD software for the three-dimensional modeling of components and system assembly, while SolidWorks was employed for CAE simulations in specific situations. This work focuses on presenting a robust constructive solution that addresses the main obstacles currently faced in the process, deferring the automation and electrification phase to a subsequent stage. Results indicate that the developed solution can effectively improve the efficiency and precision of the sample preparation process, providing a solid foundation for future optimizations and technological integrations. The implementation of this equipment is expected to result in an 86.5% reduction in operation time and a 33.5% reduction in operational costs.
Abstract MCG Automotive faced challenges in a cutting process intended for the preparation of metallographic samples, concerning both the quality of cuts and the time spent on this task. Due to the lack of commercial solutions that adequately and economically met their needs, the decision was made to pursue an internal development approach for a customized piece of equipment. Accordingly, this work addresses the development of automated cutting equipment designed for the preparation of metallographic samples relevant to the process in question. The main objective of this work was to design a cutting automation system for the preparation of samples for the morphological characterization of welded components, specifically for a Suspension Control Arm. The equipment was to be as customized as possible to meet the specific process requirements, integrating externally sourced components in a turnkey solution while maximizing the use of internal resources (labor, manufacturing technologies, etc.) to achieve a solution that satisfied the defined requirements and the capabilities of MCG. The project utilized Siemens NX CAD software for the three-dimensional modeling of components and system assembly, while SolidWorks was employed for CAE simulations in specific situations. This work focuses on presenting a robust constructive solution that addresses the main obstacles currently faced in the process, deferring the automation and electrification phase to a subsequent stage. Results indicate that the developed solution can effectively improve the efficiency and precision of the sample preparation process, providing a solid foundation for future optimizations and technological integrations. The implementation of this equipment is expected to result in an 86.5% reduction in operation time and a 33.5% reduction in operational costs.
Description
Relatório de Estágio para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica, na Área de Especialização de Manutenção e Produção
Keywords
Metalografia Amostras Corte Projeto Automatismo Metalography Samples Cut Design Automatism
Citation
FREITAS, José Pedro Flores Ribeiro – Desenvolvimento de um equipamento industrial de preparação de amostras para caracterização morfológica de elementos soldados. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa. 2024. Dissertação de Mestrado.