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Título: Estudo de caso de melhoria de rendimento metálico e redução de defeitos em peça fundida do setor automobilístico
Título(s) alternativo(s): Case study of improvement of foundry metallic yield and reduction of defects in automotive casting
Autor(es): Souza, Gabriela Cristina Pardinho da Silva
Orientador(es): Higa, Silvia Midori
Palavras-chave: Fundição
Solidificação
Metais - Defeitos
Simulação (Computadores)
Founding
Solidification
Metals - Defects
Computer simulation
Data do documento: 7-Jun-2023
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Londrina
Citação: SOUZA, Gabriela Cristina Pardinho da Silva. Estudo de caso de melhoria de rendimento metálico e redução de defeitos em peça fundida do setor automobilístico. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2023.
Resumo: No presente trabalho foi realizado um estudo de caso de melhoria no processo de fabricação de uma peça do setor automobilístico fundida em ferro fundido nodular que apresentava um custo de não qualidade elevado pelo defeito de rechupe e inclusão de areia, assim como um rendimento metálico baixo de 48,5%. O método usado para propor alterações no processo, para aumentar o rendimento metálico e reduzir o custo da não qualidade, foi baseado no uso do software Quikcast® de simulação de fundição, por meio do qual foi possível compreender as características de solidificação na peça que mais influenciam o resultado final. Inicialmente realizou-se um estudo da produção de um suporte do ajustador, produzido na empresa Multimetal Industria Metalúrgica Ltda., onde se obteve as condições de contorno do processo para realizar as simulações. Com os estudos e aferições auxiliados pelo software foi confirmada a possibilidade de aumento do rendimento metalúrgico e também foram propostas as causas raízes de não qualidade por rechupe como resultado da fração sólida e do comportamento da temperatura durante o resfriamento. Já a causa raiz de não qualidade por inclusão de areia era conhecida, no entanto para realizar as alterações propostas era necessário validar a integridade da peça por simulação após a criação das propostas de melhorias. As alterações propostas resultaram na redução do custo de produção devido ao aumento do rendimento metálico do conjunto, assim como redução do índice de não qualidade do fundido.
Abstract: This work presents a case study about the production improvement of a part made of nodular cast iron in which there was a high cost of poor quality by a defect of shrinkage and sand inclusion, along with a low metallic yield of 48,5%. The method used to propose changes in the process, in order to increase metallic yield and reduce poor quality, was through casting simulation by the software Quikcast®, with this resource it was possible to understand the conditions of casting which matter the most to the result. This work started with the study of the current production condition of an automotive part produced by the company Multimetal Industria Metalúrgica Ltda. This initial study led to the discovery of the boundary conditions necessary to simulate the process. After analyzing the simulation results it was confirmed the viability of an increase in metallic yield as well as propositions for the root cause of poor quality by shrinkage based on the analysis of fraction solid and analysis of filling temperature. The root cause of the poor quality by sand inclusion was known, however, to make the necessary changes to the process, a validation for internal sanity was needed and the software was able to confirm it. The proposed solutions yielded positive results as there was a cost reduction for the production of the casting, this cost reduction was due to the increase in metallic yield of the casting along with a reduction of the index in poor quality.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32186
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