Foi realizado o estudo do efeito do tipo de nylon nas blendas PP/PP-MA/Ny. Estas blendas foram caracterizadas por calorimetria diferencial de varredura, microscopia eletrônica de varredura, propriedades mecânicas e reológicas. Na análise reológica foram realizados os testes para os nylons N6, N6,9 e N6,10. Para os nylons N6,6 e N6,12 não foi possível fazer as medidas de viscosidade. Os resultados demonstraram que para os teores de 0,34 e 0,46 g% de MA no PP, o nível de dispersão final segue o fator da reatividade dos grupos terminais amino do nylons. Assim, a ordem de aumento de dispersão para as blendas com os nylons foi de N6,9, N6 e N6,10. Este comportamento foi confirmado na análise morfológica. Para o teor de 0,81 g%, a dispersão foi afetada pelo quociente das viscosidades, obedecendo a ordem esperada para os nylons 6,10, 6,9 e 6 e suas blendas.

Nesta dissertação é realizado o estudo e caracterização do comportamento de uma Unidade de Extração de Butadieno. O objetivo deste estudo é a proposição de estratégias de controle para esta unidade que, respeitando as restrições e características do processo, permitam que sejam alcançadas as seguintes metas operacionais: elevação da carga processável, aumento do tempo de campanha, aumento da corrente de produto e diminuição das perdas de butadieno ao longo do processo. O estudo e proposição das estratégias de controle é feito de modo sistemático, seguindo uma metodologia na qual o aspecto fundamental é o entendimento do processo e a compreensão das relações causa e efeito entre as variáveis manipuladas, controladas (ou medidas) e distúrbios. A presença de reciclos mássicos e energéticos somados aos efeitos da destilação extrativa faz com que, muitas vezes, essa relação contrarie o que é esperado pelo senso comum. As informações utilizadas na proposição e classificação das estruturas são oriundas de estudos em modelos do processo construídos em simuladores comerciais (ASPEN Plus v10.1 e ASPEN Dynamics). Ao longo desses estudos, as características estacionárias e dinâmicas do processo foram elucidadas, permitindo com que fosse proposta uma estrutura com potencialidade de atingir os objetivos referidos acima. Como resultados importantes podem ser citados: a importância do conjunto de parâmetros binários na modelagem termodinâmica do processo, a detecção do efeito "SnowBall", relacionado com a forma como os níveis dos equipamentos e vazões das correntes são controladas em sistemas com reciclo, e a determinação do comportamento da composição de vinil acetileno no topo da 2º Coluna de Destilação Extrativa (componente chave de separação nesta coluna) em relação a quantidade de solvente. Conforme a maneira como a corrente de alimentação da coluna Recuperadora de Butadieno é operada (temperatura ou taxa de resfriamento constante), quando a vazão de solvente na 2º Coluna de Destilação Extrativa é modificada, pode ocorrer uma inversão de ganho na concentração deste componente.

O controlador PID é o algoritmo de controle mais difundido nas unidades industriais em todo o mundo. Além de estar disponível em praticamente todas as plataformas de controle comerciais, ele é um algoritmo robusto, de fácil entendimento, e capaz de prover performance satisfatória para uma grande variedade de processos industriais. No entanto, seu desempenho para a grande maioria dos casos está muito aquém do esperado. Estimativas mostram que apenas 20% das malhas de controle industriais estejam funcionando de forma adequada, diminuindo a variabilidade do processo. Assim, devido a necessidade de melhorar o desempenho das malhas de controle industriais, foi desenvolvida uma metodologia complexa, porém intuitiva, através da qual é possível sintetizar controladores do tipo PID de qualquer parametrização, baseada em um problema de otimização no domínio da freqüência, que minimiza a diferença entre a resposta do sistema em malha fechada frente à uma variação do tipo degrau unitário, e uma resposta específica desejada, representada pela função desempenho alcançável (FDA). Diversas alternativas foram propostas para automatizar todo o procedimento e facilitar a sua utilização, porém foi deixado um grau de liberdade para o usuário alterar o nível de desempenho desejado, através da variação de um único parâmetro que indica a velocidade da resposta da FDA. Adicionalmente, foi feita uma série de recomendações sobre como variar o nível de desempenho desejado, respeitando as restrições inerentes do processo e os limites de estabilidade para diferentes tipos de casos. Para processos mais complexos, onde o comportamento dinâmico não é representado de forma satisfatória por um único modelo nominal, foi desenvolvida uma metodologia alternativa, adequada para um sistema multi-modelos, caracterizado por um conjunto de modelos lineares representativos de diferentes pontos de operação. Esta metodologia é uma extensão da original, porém, com a resolução de um problema de otimização multiobjetivo com formulação do tipo minmax, onde minimiza-se o máximo desvio entre a resposta em malha fechada de cada modelo considerado e uma única FDA. Neste tipo de abordagem, é estabelecido um compromisso entre o desempenho atingido em todos os pontos de operação, quando controlado por um único controlador PID. / The PID controller is the most widespread used control algorithm in the industrial plants of the whole world. Besides it is available in practically all commercial control system, it is a robust algorithm, easily understood, able to provide satisfactory performance for a number of industrial processes. Nevertheless, its performance for most of the cases is below than the desired. Estimates show that just 20% of the industrial control loops are found to work well, decreasing the processes variability. Thus, due to the need of improving the performance of the industrial control loops, a complex, but intuitive methodology was developed, by which it is possible to synthesize PID controllers of any parameterization, based on a frequency domain optimization problem, that minimizes the difference between the unit step response of the closed loop system and a desired specific response, represented by the attainable performance function (APF). A lot of alternatives were purposed to turn the whole procedure automatic and simple, however, there is a degree of freedom, by which the practitioner can vary the desired performance level, changing only one parameter, which indicates the APF response speed. In addition, a number of recommendations about how to vary the desired performance level were done, respecting the inherent process constraints and the stability boundaries for different kind of cases. For more complex processes, where the dynamic behavior is not well represented by only one nominal model, an alternative methodology was developed, suitable for a multi-model system, that is specified by a set of linear models, each one representing a different operating point. This methodology is the sequence of the original one, but formulated as a min-max multiobjective optimization problem, where it is minimized the maximum deviation between the closed loop response of each considered model and only one APF. In this kind of approach, it is possible to have a trade-off among the performance reached in all operating points, when controlled by only one PID controller.

Metodologias para processamento de sinais têm sido amplamente pesquisadas com o objetivo de se extrair informação útil a partir de dados de processo. Nesta categoria incluem-se os filtros digitais, os quais atenuam os ruídos ou erros aleatórios, componentes de alta freqüência do sinal. Técnicas de atenuação de ruído como aproximações polinomiais, filtros de Fourier e Ondaletas recebem destaque dentre as técnicas de filtragem. Os filtros das Ondaletas, por exemplo, baseiam-se nos componentes de freqüência de um sinal, realizando a transformada deste sinal de modo a eliminar as freqüências acima de um limite especificado. Este sinal suavizado (tendência), de ruído atenuado, também pode ser processado de modo a obter a sua derivada. A diferenciação numérica de sinais digitais tem muitas aplicações em processamento de sinais analíticos, devido às suas propriedades, e em várias técnicas de engenharia. Um sinal suavizado desempenha papel importante na identificação de estados estacionários por exemplo, que encontra grande aplicação em análise de processos, otimização, identificação de modelos e reconciliação de dados. Como estas aplicações requerem dados sob condição estacionária, ou muito próxima dela, um método eficiente de detecção de estacionários se faz necessário. A derivada de um sinal ruidoso fica mascarada pelo próprio ruído e não apresenta de forma clara os pontos de inflexão desejados para a análise do sinal. Faz-se necessário, portanto, tratar o sinal com um filtro de modo a reduzir ou eliminar o ruído antes de processá-lo ou, então, obter a tendência que este sinal apresenta. Neste trabalho busca-se comparar algumas metodologias comumente utilizadas para filtragem de sinais de processos e obtenção de tendências, e analisa-se a aplicação de uma destas metodologias para análise e identificação de estados estacionários. Uma metodologia multi-variável simples e eficiente baseada em PCA é proposta, tomando como referência o método proposto por JIANG et al. (2003), que determina um índice de estado estacionário pontual. Para validação do método, estudaram-se alguns sistemas industriais e os resultados obtidos são apresentados, mostrando-se satisfatórios. / Methodologies for signal processing are being widely used to extract useful information from process data. In this category are included the digital filters, which atenuate noise or randomic errors (i.e., high frequency components of the signal). Techniques to atenuate noise as polinomial approximation, Fourier filters and Wavelets are commonly used. The Wavelet filters, for example, are based on the high frequency components of the signal, performing the wavelet transform on it to eliminate de frequencies above a specified level. This smooth signal, with less noise (trend), can be also processed to obtain its derivative. Numerical diferentiation of digital signals has many applications in analytic signal processing, due to its properties, and in several engineering techniques. A smooth signal plays an important role in steady-state identification, for example, in applications for process analysis, process optimization, model identification and data reconciliation. As these applications require data under steady-state condition, or very close to it, an efficient method for steady-state detection is necessary. The derivative of a noisy signal is hidden by the noise itself and does not show clearly the inflexion points desired for the signal analysis. Thus it is necessary to filter the signal to reduce or even eliminate the noise before processing it. In this work, some commonly used filter techniques are used and compared, and the application of one of them to steady-state detection is analised. An easy and efficient multivariable metodology based on PCA is proposed, according to the method presented by JIANG et al. (2003), which determines a pointwise steady-state index. To validate the method, some industrial systems were studied and the obtained results are presented, showing that they are satisfatory.

Neste trabalho foi desenvolvido um ferramental para prensagem hidráulica de esferóides de alumina baseado no processo de fabricação de tijolos de alumina e placas cerâmicas para revestimento, pois até a realização deste, o processo conhecido no mercado para a produção de esferas de alumina, era através da prensagem conhecida como isostática. Estas esferas e esferóides tem o objetivo de servir como corpos moedores para as indústrias cerâmicas e de mineração para o beneficiamento de matérias primas fazendo a redução das partículas do material sólido, sendo que estas esferas e esferóides são introduzidas no interior de um equipamento chamado de moinho de bolas. Então, foi construído um mecanismo adaptativo que faz com que uma prensa hidráulica, que até o momento fazia apenas a compactação de material com formatos quadrados e retangulares com uma determinada espessura, possa produzir compactados com um formato esférico. O desenvolvimento se deu primeiramente na confecção de um modelo com uma cavidade de compactação obtido através de uma prensa hidráulica manual, sendo possível com esta obter-se esferóides para os testes laboratoriais de densidade aparente e de desgaste, sendo estas duas as principais premissas para o bom desempenho destes corpos moedores nos interiores dos moinhos de desagregação de matéria prima. Com os resultados de densidade aparente e de desgaste que foram alcançados com os esferóides produzidos a partir do modelo de uma cavidade, foi possível construir um protótipo do ferramental, só que agora com oito cavidades de compactação, e foi instalado este protótipo em uma prensa hidráulica automática para verificar se o seu desempenho em real situação de produção industrial, conseguia-se os mesmos resultados obtidos com o modelo de uma cavidade. Com isso, constatou-se a viabilidade da utilização do método proposto do ferramental para a prensagem hidráulica de esferóides de alumina, considerando que todos os ensaios experimentais e industriais realizados, se comportaram com igualdade ou superioridade às esferas produzidas no método tradicional que é através da prensagem isostática. / This paper describes a work where a tool for hydraulic pressing of spheroids made of alumina was developed based on the process of making bricks and making ceramic boards for covering. This work was carried on because so far, the known process in the market for production of spheres made of alumina was through a pressing known as isostatic. These spheres and spheroids have the function to serve as grinder bodies in the ceramic and mining industries for the improvement of raw material resulting in the reduction of particles of the solid material, that is, these spheres and spheroids are put inside an equipment called balls mill. So, an adaptive mechanism was built to make the hydraulic press, which so far performed only the compaction of material of square and rectangle shapes with a determined thickness, producing compacted ones of a spherical shape. At first, the development started with the construction of a model containing one cavity of compaction obtained through a manual hydraulic press, which provided spheroids for the lab tests of ostensible density and abrasion, which are considered the main premises for the good performance of these grinding bodies inside the mills for dissolution of raw material. With the effects as of density apparent and as of wear and tear than it is to have been ranging with the spheroids produced from the template from a crevice, and compared with the values of the balls manufacture traditionally , he went feasible assembly um target system from the tool was built containing not one, but eight cavities of compaction and it was installed inside an automatic hydraulic press to verify if its performance in real situation of industrial production, could reach the same results obtained with the model with one cavity. By doing that, the viability of the use of the tool proposed method for hydraulic pressing of spheroids made by alumina was proved, taking to account that all the experimental and industrial tests performed behaved equally as, or superiorly than the spheres produced in the traditional method, which is through isostatic pressing.

O Aeromóvel é um sistema não-convencional de transportes urbanos, baseado na aplicação de forças devido às diferenças de pressão entre duas câmaras, de forma similar à que ocorre em pistões pneumáticos e hidráulicos. A linha sobre a qual o veículo se move é composta de vigas vazadas, as quais são divididas em câmaras por meio de anteparos ligados ao veículo. A diferença de pressão responsável pela propulsão do mesmo é gerada por um ventilador, que pressuriza ou esvazia uma câmara conforme o sentido do movimento desejado. O veículo é dotado de um sistema de freios de atrito, utilizado para assegurar a parada do mesmo nas estações e de forma a garantir a segurança do veículo e de seus passageiros em caso de falhas no sistema propulsor. Devido à necessidade de se assegurar um acesso conveniente dos passageiros ao veículo, é necessário que a parada do mesmo nas estações seja feita com pequenos erros de posicionamento. Por essa razão, os freios devem ser possuir um sistema próprio de controle automatizado, garantindo assim que a parada ocorra com erros de amplitude satisfatória. Este trabalho aborda o desenvolvimento de um novo algoritmo de controle automático de parada do veículo do sistema Aeromóvel de transportes, visando a aprimorar o sistema de controle já existente. Inicialmente, descrevem-se as características gerais desse sistema de transporte, incluindo-se seus princípios de funcionamento e seus modos de operação, bem como modelo simplificado do comportamento dinâmico do elemento transportador durante sua operação. Também é apresentada a linha piloto do sistema, instalada em Porto Alegre - RS, com seus principais componentes físicos e dimensões. Atenção especial é dada à descrição do veículo de testes e aos elementos que o compõem. A técnica de controle atualmente utilizada pelo sistema de freios é discutida, e suas limitações são avaliadas. Com base no estudo das características do sistema Aeromóvel como um todo e de seu aparato de frenagem em particular, desenvolve-se o projeto do algoritmo de controle proposto. O controlador em questão é baseado na técnica de controle PID, com ganhos selecionados por meio da abordagem de tabelamento de ganhos (gain scheduling). O critério de seleção dos conjuntos de ganhos utilizados é baseado num algoritmo de estimativa da massa transportada pelo veículo em cada ciclo de operação. Os aspectos relacionados à implementação do novo controlador também são discutidos, incluindo-se os circuitos de instrumentação e o hardware de processamento necessário ao cálculo online do algoritmo proposto. Finalmente, as características do controlador são avaliadas experimentalmente, incluindo-se a validação do método utilizado para estimar a massa transportada pelo veículo. / Aeromóvel is a non-conventional urban transport system, based on the application of forces due to the difference of pressure between two chambers in a way that is similar to that of hydraulic and pneumatic pistons. The line along which the vehicle moves is composed of hollow beams, divided in chambers by means of rigid barriers attached to the vehicle. The pressure difference that propels the vehicle is generated by means of a fan that pressurizes or exhausts one of the chambers according to the direction of the desired movement. The vehicle is equipped with a friction-based braking system that is used so that the stopping at the stations is ensured and the safety of the passengers is safeguarded in case of failure of the propelling system. Due to the need of granting an adequate access of the passengers to the vehicle, it is necessary that its stopping at the stations be carried out with small positioning errors. For this reason, the braking system must possess an automatic control system of its own, capable of guaranteeing that station stopping occurs with errors of acceptable amplitude. This work describes the development of a new control algorithm to be applied to the automatic braking scheme of the Aeromóvel transport system, in order to enhance its performance. Initially, the general characteristics of the transport system as a whole are described, including its operation principles and a simplified mathematical model of the dynamic behavior of its transporting element during normal operation. It is also presented the experimental line of the system that is installed in Porto Alegre - RS, with its main physical components and dimensions. Special attention is given to the test vehicle and its components. The control technique that is currently employed with the braking system is discussed, and its limitations are taken into account. Based on the study of the Aeromovel system as a whole and of its braking system in particular, the proposed control algorithm is developed. Such controller is based on the PID control technique, with gains selected by means of the gain scheduling approach. The selection criterion of the gain sets is obtained from an algorithm for estimating the mass that is transported by the vehicle during each operation cycle. The features related to the practical implementation of the proposed controller are also discussed, including the measurement circuits and the processing hardware that is needed for the online calculation of the proposed algorithm. Finally, the characteristics of the proposed controller are investigated experimentally, and the validation of the algorithm employed to estimate the mass that is transported by the vehicle is discussed.

O eixo diferencial é amplamente utilizado em veículos automotores para transmitir a potência do motor para as rodas, sendo esta transmissão realizada por um par de engrenagens conhecidas como pinhão e coroa. O eixo é dito diferencial porque permite que uma roda do veículo gire com rotação diferente da outra, característica necessária nas curvas, por exemplo. Um dos principais objetivos na montagem de um eixo diferencial é proporcionar a coroa e ao pinhão o mesmo posicionamento relativo no qual o par foi usinado, quanto mais próximo da cota nominal melhor será o desempenho do eixo, diminuindo ruído, vibração e aumentando a sua vida útil. A tarefa de montar o pinhão com um posicionamento preciso em linhas de produção é uma tarefa difícil devido a quantidades de peças intermediárias, deslocamento do produto montado (pré-carga), e a tolerância da cota de posicionamento (±0,030mm). Para melhorar este processo e torná-lo viável para produção em linhas de montagem em grande escala a empresa Muri Linhas de Montagem desenvolveu em conjunto com a Dana Traction Tecnologies um sistema de montagem em quatro passos: a) medição dos componentes individuais com e sem pré-carga; b) seleção do anel espaçador para compensar as diferenças dimensionais dos componentes; c) montagem das peças; d) verificação final do conjunto montado. Este sistema já foi desenvolvido e implementado de forma parcialmente satisfatória, pois o processo de seleção do anel espaçador apresenta falhas e desvios de montagem não conhecidos, o que leva a introdução de uma variável de ajuste no processo. Este sistema já foi desenvolvido e implementado de forma parcialmente satisfatória, pois o processo de seleção do anel espaçador apresenta falhas e desvios de montagem não conhecidos, o que leva a introdução de uma variável de ajuste no processo. O problema é que esta variável de ajuste não é constante necessitando ajuste manual e contínuo durante a produção. No decorrer deste trabalho será explicado o funcionamento do eixo diferencial com os seus requisitos de montagem, após será demonstrada a linha de montagem desenvolvida com os processos de medição e cálculo do anel espaçador. Por terceiro será realizada uma avaliação teórica e experimental para buscar as variáveis de processo desconhecidas e por quarto e último será proposto um novo método de medição e montagem mais preciso do que a método atual. / The differential axle is used in the automotive industry to transmit the engine power to the vehicle wheels, this transmission is done by 2 gears called pinion and ring gear. The axle is called differential because permit that the wheels turn with different speed, this is necessary in the curves for example. One of the main objectives to assembly a differential axle is assembly the pinion gear in the same relative position that the pair was machined, as close as possible to active the best performance, reduce noise, vibration and increase the product life. Assembly the axle with precision in assembly lines is difficult because there are internal components positioned between the pinion and ring gear, there is a product displacement (preload) and also a position tolerance (±0,030mm). To improve this process and became viable to produce in assembly lines on large flow volumes the company Muri Linhas de Montagem developed in partnership with Dana Traction Tecnologies one assembly system that works in four steps: a) measure all intermediary components with and without pre-load; b) select the correct spacer to compensate the product dimensional differences; c) assembly the parts; d) check the final assembly. This system is already developed and work partially satisfactory because there is a failure in the process to select the spacer with some unknown deviations, to compensate those deviations is used a variable in the calculations. The problem is this variable is not constant and demand a manual adjust during the assembly process. During this paper work will be explain how works the differential axle with the assembly requirements, after will be show the assembly line developed with the measurement process and spacer calculation procedure. In the next part will be performed an evaluation to find the unknown process variation, in the last part will be proposed a new methodology to measure and assembly the axle with more accuracy comparing with the old methodology.

A modelagem termodinâmica apresenta um papel fundamental no desenvolvimento e simulação de processos químicos. Esta modelagem utiliza como ferramenta modelos matemáticos conhecidos como equações de estado. Com o desenvolvimento da mecânica estatística aplicada, novos tipos de equações de estado foram propostas para uso prático em engenharia. Uma delas, PC-SAFT (Perturbed Chain-Statistical Associating Fluid Theory), tem mostrado um grande potencial de aplicação, sendo capaz de vencer a grande maioria das limitações apresentadas por outros modelos e podendo ser aplicada para vários tipos de sistemas contendo fluidos puros e misturas, incluindo casos nos quais estão presentes polímeros. O presente trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de ferramentas para utilização da equação de estado PC-SAFT para o cálculo de propriedades termodinâmicas e de equilíbrio de fases. Tais ferramentas deverão ser utilizadas para realização deste tipo de cálculo para polímeros e suas soluções em um simulador de processos que está sendo desenvolvido com colaboração do nosso grupo de pesquisa. As propriedades termodinâmicas para as quais foram implementadas rotinas de cálculo foram a pressão, energia livre de Helmholtz residual, pressão de vapor, ponto crítico de substâncias puras, coeficiente de fugacidade e potencial químico residual. Em relação ao equilíbrio de fases, foram implementadas rotinas para o equilíbrio líquidovapor de misturas binárias e multicomponentes, sendo que para misturas binárias ainda foi implementada uma rotina para misturas contendo polímeros. No caso dos polímeros, foram também implementadas rotinas para o cálculo do equilíbrio líquido-líquido de soluções contendo polímeros polidispersos. Foram propostas metodologias para que uma inicialização adequada de todos os processos considerados que requerem o uso de métodos iterativos e, também, uma mudança de variável para melhorar o desempenho da estimação de parâmetros do modelo. Todas as rotinas foram desenvolvidas no software MatLab e a validação das rotinas desenvolvidas foi feita através da comparação de suas predições com dados experimentais e numéricos da literatura. A grande quantidade de informação gerada nos testes também permitiu identificar os principais problemas numéricos associados a algumas das etapas de cálculo. / The thermodynamic modeling plays a fundamental role in the development and simulation of chemical processes. This modeling is based on the use of mathematical models known as equations of state. With the development of applied statistical mechanics, new types of equations of state were proposed for use in practical engineering. PC-SAFT (Perturbed Chain-Associating Statistical Fluid Theory) is among these models and has shown great potential of application, being able to overcome most of the limitations presented by other models and applicable to various types of systems containing pure fluids and mixtures, including polymeric systems. The main goal of this work was the development of tools for the application of the PC-SAFT equation of state for the calculation of thermodynamic properties and phase equilibrium. These tools are meant to be used for performing this kind of calculation for polymers and their solutions in a process simulator which is being developed with collaboration of our research group. The thermodynamic properties for which calculating routines were implemented were pressure, residual Helmholtz free energy, vapor pressure, critical point of pure substances, fugacity coefficient, and residual chemical potential. Regarding the phase equilibria, the following routines were implemented: vapor-liquid equilibrium of binary and multi-component mixtures of non-polymeric materials, vapor-liquid equilibrium of binary mixtures containing polymers, and liquid-liquid equilibrium for solutions of polydisperse polymers. Routines have also been implemented for the determination the parameters of the PC-SAFT equation of state for pure substances. Methodologies for the definition of appropriate initialization values for the calculation routines requiring the use iterative processes were also developed and a change of variable was proposed to improve the performance of the parameter estimation problem. All routines were implemented in the MatLab 5.0 and their validation was accomplished by comparing our predictions with experimental and numerical data from the literature. The vast amount of information generated in the tests performed also allowed identifying the main numerical problems related to some of the calculation processes.

Este trabalho avaliou a aplicação de uma camada de carboneto de cromo (CrC) aspergida termicamente em matrizes de forjamento a quente. O revestimento foi depositado através do processo High Velocity Oxygen Fuel (HVOF), o qual caracterizase pela ótima aderência e baixa porosidade, resultantes da alta velocidade de projeção das partículas. As análises de desempenho das matrizes revestidas foram fundamentadas em testes reais de produção junto a uma linha fabricação de um componente automotivo. Utilizando como referência os dados de desempenho usualmente obtidos por matrizes na condição convencional de confecção, as avaliações de desempenho das ferramentas revestidas foram realizadas segundo três parâmetros principais; aspectos financeiros, aspectos de qualidade e aspectos de produção. Simultaneamente aos testes de produção, uma caracterização metalúrgica completa foi realizada em amostras produzidas conforme o processo de fabricação convencional, como também em amostras aspergidas com a camada de CrC. De forma complementar, foram realizados em laboratório testes de adesão e tenacidade do revestimento, como também, através do método do pino-disco, foi realizado um teste de desgaste para obtenção de informações qualitativas referentes ao desempenho de cada condição e seu respectivo coeficiente de atrito. A caracterização metalúrgica do revestimento confirmou a composição química à base de cromo, com espessura média de 0,17mm e dureza superficial de 66HRc. O perfil de microdureza apresentou considerável variação e leituras no intervalo de 830HV0,2 à 880HV0,2. Os testes de fragilidade e adesão no revestimento mostraram bons resultados. O teste de desgaste em laboratório indicou melhores resultados na condição com revestimento, sendo que nesta condição foi encontrado o menor coeficiente de atrito. O conjunto de ferramentas com o revestimento obteve um aumento de produtividade de 37,5% e um ganho financeiro de 29,8%. Referente aos aspectos de controle da qualidade, as matrizes revestidas apresentaram melhores resultados de estabilidade dimensional ao longo do processo e no acabamento das gravações de identificação nas peças forjadas. / This Research has evaluated the application of chromium carbide (CrC) coating sprayed thermically on tools for hot forging. The coating was deposited through the High Velocity Oxygen Fuel process (HVOF), which is known for its excellent adherence and low porosity due to the projection of particles in high velocity. The performance analyses of the covered tools were based on real tests in a production line of an automotive forged part. Using as reference data usually obtained by tools in conventional conditions of manufacturing, the evaluations regarding covered tools were carried out according to three main parameters: financial aspects, quality aspects and production aspects. Concurrently, a complete metallurgical characterization was carried out in specimens produced according to conventional concept of tools manufacturing and also with specimens covered by CrC coating from the HVOF process. To further complement it, in laboratory the coating was evaluated by tests of adherence and tenacity, a wear test with a pin-on-disk apparatus was carried out for a qualitative investigation of the wear performance and identification of the friction factor in each case. The metallurgical characterization of the coating has confirmed a chemical composition with chromium in the great part, a thickness around 0,17mm and a superficial hardness of the 66HRc. The profile of microhardness has indicated considerably variation with results between 830HV0,2 and 880HV0,2. The brittleness and adherence tests of the coating had showed satisfactory results. The wear test in laboratory has indicated better results in the covered condition, in that it was found less friction factor. In comparison with the set of tools manufactured in the conventional concept, the set of covered tools had obtained an increase in productivity of 37,5% and a financial gain of 29,8%. In regards to the aspects of quality control, the forged parts from covered tools has showed better dimensional stability in the manufacturing process and considerable improvement of the visual condition in the stamped codes of forging.

A síntese de redes de trocadores de calor foi muito bem estudada pela comunidade científica nos últimos trinta anos, porém, o desenvolvimento de métodos e a melhoria dos já existentes sempre foram o foco principal da grande maioria dos autores. São poucos os trabalhos que aplicam qualquer uma das metodologias a situações reais e discorrem sobre as dificuldades encontradas - provavelmente porque as empresas não têm interesse em tornar público os resultados obtidos. Este trabalho aplica a metodologia do ponto de estrangulamento na nova fábrica de farelo branco do Parque Industrial de Esteio e, portanto, pode servir como um guia prático aos profissionais que desejem fazer o mesmo em outras plantas industriais. Esta dissertação sintetiza duas redes de trocadores de calor para a fábrica de farelo branco de Esteio, levando em consideração as condições econômicas e os custos de equipamento e de montagem no Brasil. A primeira rede estabelecida é baseada em aproveitamentos térmicos utilizados pelos fabricantes e pelas empresas que dominam a tecnologia de extração de óleos vegetais, já a segunda rede sintetizada utiliza a metodologia do ponto de estrangulamento. Os dois resultados obtidos são bastante viáveis economicamente, sendo que a rede sintetizada pelo ponto de estrangulamento é mais econômica. O Valor Presente Líquido é utilizado como critério de cálculo de viabilidade das duas redes. Foi demonstrado que para a realidade brasileira este critério é mais adequado que o Custo Total Anualizado. A flexibilidade da rede produzida pelo método do ponto de estrangulamento foi avaliada de maneira preliminar por simulação e tabelas de sensibilidade. O resultado obtido é robusto na posta em marcha e quando a planta é submetida a variações no extrator - situações que produzem distúrbios importantes e freqüentes. A aplicação da metodologia do ponto de estrangulamento na integração energética da fábrica de farelo branco confirmou a simplicidade do método e a sua forte interação com o engenheiro de processos. O Rio Grande do Sul tem muito a ganhar se esta metodologia for disseminada nas universidades e nas empresas que compõe o parque industrial do estado.