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Título: Avaliação de ciclo de vida de postiços para moldes de baixo volume:análise comparativa entre processos de fabricação
Título(s) alternativo(s): Life cycle assessment of inserts for low-volume injection molds:comparative analysis of manufacturing process
Autor(es): Andrade, Marco Aurelio de Carvalho
Orientador(es): Goncalves, Janaina Fracaro de Souza
Palavras-chave: Engenharia mecânica
Ciclo de vida do produto
Processos de fabricação
Mechanical engineering
Product life cicle
Manufacturing processes
Data do documento: 12-Mai-2026
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Cornelio Procopio
Citação: ANDRADE, Marco Aurelio de Carvalho. Avaliação de ciclo de vida de postiços para moldes de baixo volume: análise comparativa entre processos de fabricação. 2026. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2026.
Resumo: A fabricação de postiços ou insertos para moldes de baixo volume ainda enfrenta desafios relevantes relacionados ao alto custo de produção, aos longos prazos de entrega e à dependência de componentes importados, especialmente em ferramentarias e indústrias ligadas à produção de peças agrícolas. Nesse contexto, torna-se necessário avaliar alternativas produtivas que, além de viáveis tecnicamente, apresentem melhor desempenho ambiental. Entretanto, ainda há uma lacuna de estudos comparativos que analisem, sob a perspectiva da Avaliação de Ciclo de Vida (ACV), diferentes materiais e processos aplicados à fabricação desses insertos. Diante disso, este estudo teve como objetivo realizar uma ACV comparativa entre dois processos de fabricação de postiços para moldes de baixo volume: usinagem de alumínio da série 5xxx, caracterizado por elevada pureza, condutividade térmica e reciclabilidade, e deposição de resina RG3280. A análise foi conduzida com abordagem gate-to-gate, abrangendo a etapa de conformação e usinagem do inserto final. A unidade funcional adotada foi a produção de um inserto acabado e pronto para instalação. A modelagem foi desenvolvida no software SimaPRO, com uso do método IMPACT World+, perspectiva midpoint. Os dados primários incluíram consumo energético, tempo de usinagem, taxa de remoção de material e geração de resíduos, enquanto os dados secundários foram obtidos em bases de dados e literatura científica. Os resultados indicaram que o alumínio apresenta maiores impactos em categorias associadas ao consumo energético e à extração mineral, enquanto a resina RG3280 se destacou negativamente pela dependência de recursos fósseis e pelas emissões da síntese petroquímica. Conclui-se que a escolha do processo depende dos critérios ambientais priorizados, sendo a resina a mais favorável em vários cenários e potencialmente vantajosa em condições de menor intensidade energética.
Abstract: The manufacturing of inserts for low-volume molds still faces significant challenges related to high production costs, long lead times, and dependence on imported components, especially in tooling industries and sectors linked to agricultural parts production. In this context, it becomes necessary to evaluate alternative manufacturing routes that are not only technically feasible but also present improved environmental performance. However, there is still a gap in comparative studies that assess, from a Life Cycle Assessment (LCA) perspective, different materials and processes applied to the production of such inserts. Therefore, this study aimed to perform a comparative LCA between two manufacturing processes for low-volume mold inserts: machining of 5xxx series aluminum, characterized by high purity, thermal conductivity, and recyclability, and deposition using RG3280 resin. The analysis was conducted using a gate-to-gate approach, covering the shaping and machining stages of the final insert. The functional unit adopted was the production of one finished insert ready for installation. The modeling was carried out using SimaPro software, applying the IMPACT World+ method at the midpoint perspective. Primary data included energy consumption, machining time, material removal rate, and waste generation, while secondary data were obtained from databases and scientific literature. The results indicated that aluminum presents higher impacts in categories related to energy consumption and mineral resource extraction, whereas RG3280 resin showed disadvantages mainly due to its reliance on fossil resources and emissions associated with petrochemical synthesis. It is concluded that the selection of the manufacturing process depends on the prioritized environmental criteria, with resin being more favorable in several scenarios and potentially advantageous under conditions of lower energy intensity.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40712
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