O Aeromóvel é um sistema de transportes com um conceito não convencional de transmissão de potência. Ele se baseia na transferência de força pela geração de diferenças de pressão em câmaras adjacentes, como em pistões pneumáticos. As vigas por onde o veículo desloca-se são vazadas, onde câmaras internas são formadas pela presença de anteparos ligados ao veículo e de elementos de potência. Em razão de o veículo não carregar o seu sistema de potência, que no caso do Aeromóvel está instalado no solo, a tecnologia apresenta reduzidos custos de construção e instalação comparada com sistemas de transporte similares. Este trabalho propõe a descrição matemática e a criação de um modelo computacional desta tecnologia, com fim de proporcionar uma importante ferramenta de projeto. É realizada uma breve revisão bibliográfica dos trabalhos realizados, relatando o histórico de seu desenvolvimento. Descrevemse os princípios de operação e os atuadores que são utilizados pelo Aeromóvel. A modelagem física consiste na análise das principais forças sobre o veículo e na utilização das equações para gases compressíveis para a representação das dinâmicas das pressões na câmara. A abordagem matemática realizada é feita através da análise por parâmetros concentrados. O modelo computacional é desenvolvido no ambiente Simulink® do programa Matlab®. A avaliação do presente trabalho é efetuada através de experimentos realizados na planta existente na cidade de Porto Alegre. São observadas e discutidas suas características particulares. Três importantes variáveis são avaliadas nos ensaios, massa, potência e modo de operação, com o objetivo de verificar a generalidade da validade do modelo. A análise dos resultados demonstra que o modelo é valido com uma boa correlação para representar o sistema Aeromóvel. Realizam-se simulações dos modos típicos de operação do sistema. Elas são feitas utilizando-se a máxima potência instalada, de forma a demonstrar os limites que a tecnologia alcança. Ao fim estão apresentados resultados de dois sistemas de controle propostos para o Sistema Aeromóvel, que puderam ser avaliados pela utilização do modelo computacional. O presente trabalho mostra-se uma importante ferramenta de projeto, proporcionando liberdade para o dimensionamento do sistema Aeromóvel para as mais variadas aplicações, prevendo o seu comportamento e desempenho. / The Aeromóvel is a transport system with a non-conventional concept of power transmission. It is based in the transference of force by the generation of differences of pressure in adjacent chambers, likewise in pneumatic pistons. The beams where the vehicle runs have a hole, where internal chambers are formed by the presence of baffles linked to the vehicle and power elements. As the vehicle does not carry its power system, the technology presents lower construction and installation costs compared with other similar transport systems. This work proposes a mathematical description and the creation of a computational model of this technology, with aim to provide an important project tool. A brief history review of preview works is made, mentioning the history of its development. The operational principles and the actuators utilized by the Aeromóvel are described. The physical modeling consists on the analysis of the principles forces acting on the vehicle and on the use of the equations for comprehensible gases in the representation of the pressure dynamics in the chambers. The mathematical approach is done through the analysis by lumped parameters. The computational model is developed in the Simulink® environment of the program Matlab®. The evaluation of the present work is effected through experiments realized on the existing plant on the city of Porto Alegre, Brazil. Plant particular characteristics are observed and debated. Three important variables are evaluated in the tests, mass, power and operational mean, with the objective to verify the generality of the model validity. The analysis of the results demonstrates that the model is valid with a good correlation to represent the Aeromovel system. Simulations of typical means of system operation are realized. They are made using the maximum installed power, so that the limits the technology reaches can be demonstrated. At end results of two control systems proposed to the Aeromovel technology are showed, which could be evaluated by the use of the computational model. The present work proved to be an important project tool, providing freedom to dimension the Aeromovel system in the most variable applications, previewing its behavior and performance.

O presente trabalho tem como objetivo avaliar as características e propriedades mecânicas das chapas metálicas empregadas na fabricação de produtos estampados. Neste trabalho são analisadas seis amostras de chapas metálicas: aço inoxidável AISI 304 e aço inoxidável AISI 430 produzidas pela ACESITA, aço NBR 5915 EP produzida pela USIMINAS alumínio ABNT liga 3104-0 produzida pela ALCAN Alumínio do Brasil Ltda, cobre liga ABNT 110 mole e latão liga ABNT 268 mole fabricados pelo Grupo PARANAPANEMA. Este trabalho tem como objetivo determinar e analisar as seguintes propriedades mecânicas: estrutura metalográfica, dureza, a tensão convencional(1 [ 0 FXUYD GH HVFRDPHQWR verdadeira ( kf [ 3 índice de encruamento (n), anisotropia média (rm), DQLVRWURSLD SODQDU ûr) e o Limite Razão de Estampagem ( Os resultados obtidos dos ensaios mecânicos são confrontados com os dados dos fabricantes da matéria prima e outras referências bibliográficas.

Ce travail présente un modèle d'information, conçu de manière à permettre l'évaluation des produits, basé sur l'approche de la Conception pour la fabrication. Le modéle proposé concerne la représentation des piéces mécaniques , et il doit être utilisé en parallèle avec un système de Conception assisté par ordinateur, L'adequation du modèle d'information, ainsi que l'application de certains sujets spécifiques de la Conception pour la fabrication sont abordées.Un schéma de modèle d'information des produits et de la fabrication, basé sur la Technologie a base de caractéristiques a été developpé. Le modèle géométrique de pièces est basé sur l'approche des Bases de caractéristiques de forme et sur la méthode de Synthèse d'élements wolumetriques. Les sujets liés à la Conception pour la fabrication- nottement la Technologie de groupe, le Choix des procedés de fabrication des piéces et l'application des consignes de fabrication- ont eté mis en ocuvre, à partir des téchniques de la Modelisation de la connaissence. Les procédés liés à la sélection des procédes ont été utilises, afin d'aider les projecteurs à obtenir une définition approché du procedé de fabrication de lá pièce, avant de l'active de planification du processus. Le modéle d'information est sencé d1être capable de génére une base suffisante pour établir une analyse liée a la Planification des processus. Il est important de remarquer que ce travail fait partie d'un effort de mis en ocuvre de L'ingeniere concourante, ainsi que de son approximantion des domanines du projet et de la fabrication. Cet objectif est atendu par le biais d'utilisation d'un outil d'informatque adequat à l'aide des projecteurs dans la tâche de l'évalution du projet des pièces (par rapport aux besoins de fabrication). / Este trabalho introduz um modelo de representação da informação concebido para permirtir a avalição de produto baseado nas abordagens providas pelo Projecto Orientado à Fabricação. Esse modelo concentra-se no domínio das peças mecânicas e é suposto que venha a operar conjuntamente com um sistema de desenho assistido por computador. Tanto a adequação do modelo de representação da informação, quanto a aplicação de tópicos específicos em Projecto Orientado à Fabricação são discutidas. Um esquema de representação da informação sobre o produto e a fabricação baseado na Tecnologia de Características foi desenvolvido. O modelo geométrico da peça é baseado na abordagem da utilização de bases de formas características e no método de síntese de volumes elementares. Um protótipo de modelo de representação da informação foi implementado baseado no paradigma de programação orientada a objectos. A adequação do modelo de representação da informação é examinada considerando-se a necessidade de viabilizar a análise das peças mecânicas baseada no Projecto Orientado à Fabricação. Os tópicos ralacionados com o Projecto Orientado à Fabricação- nomeadamente a Tecnologia de Grupo, a slecção de processos de fabricação das peças e a aplicação de recomendações para a fabricação- foram implementadas, utilizando-se técnicas de engenharia de conhecimento. Os procedimentos relacionados com a selecção de processos foram incluídos para auxiliar os prejectíticas a obterem uma definição aproximada do processo de fabricação da peça precedendo a actividade de planeamento do processo. Espera-se que este modelo de representação da informação também seja capaz de prover uma base razoavel para o estabelecimento da análise relcionada com o planeamento de processos. Observa-se que este trabalho insere-se no esforço de implementação da engenharia concorrente através da tentativa de aproximar as áreas de projecto e fabricação. Este objectivo é alcançado pela utilização de uma ferramenta computacional adequada para assistência aos projectistas na tarefa de avalição do pejecto da peça (face aos requisisto de fabricação). / This work introduces an information model conceived to enable product evaluation based on the design for manufacture approach. It concentrates on the mechanical parts domain and it is supposed to operate coupled wiht a computer-aided drafting system. Both the information model adequacy and the application of specific desing for manufacture topics are discussed. A product and manufacturing information representation scheme based on the Features Technology was developed. The geometric part model is based on the desing by features approach and the synthesis of volumetric elements method. It was implemented an information model protoype based on the object-oriented programming paradigm. The information model adequacy is examined considering the need for enabling mechanical part analysis based on the design for manufacture.The desing for manufacture related topics- namely concerning Group Technology, part manufacturin process selection and manufacturin rules application- were impelmented using knowledge engineering tecniques. The process selection procedure was included to help designers obtaining a coarse definition on part manufacturing process preceding the process palnning activity. This information model is also expected to provide a regular basis for the process planning reasoning. It must be noticed this work is embedded in the concurrent enginerring implementation effort by attempting to bridge the gap between desing and manufacture. This obective is achieved by using and adequate software tool which assist designers in the part design evaluation task (inface of manufaturing requiremenst).

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-04-08T21:23:16Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoMicroestruturalTextural.pdf: 3883104 bytes, checksum: 83a7ac494201b511cc26d8800404fa6e (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-04-09T11:02:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoMicroestruturalTextural.pdf: 3883104 bytes, checksum: 83a7ac494201b511cc26d8800404fa6e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-09T11:02:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoMicroestruturalTextural.pdf: 3883104 bytes, checksum: 83a7ac494201b511cc26d8800404fa6e (MD5) Previous issue date: 2014 / Atualmente, existe na indústria da mobilidade uma busca constante pelo aumento da produtividade, eficiência, desempenho e redução de peso, custos e emissão de poluentes, o que resulta na busca constante por novas tecnologias. Neste contexto, materiais tradicionais como os aços estão sendo substituídos por outros, como por exemplo, as ligas de alumínio, que possuem alta razão entre resistência mecânica e densidade, boa resistência à corrosão e alta condutividade elétrica e térmica. Também novos processos de fabricação estão sendo implementados. A utilização de LASER´s de alta densidade de potência permite que os materiais sejam soldados, com reduzida zona termicamente afetada em relação a outros processos de soldagem. Entretanto é de extrema importância verificar a influência dos parâmetros operacionais, utilizados neste tipo de soldagem, na formação da microestrutura do material a fim de relacioná-los com as propriedades mecânicas apresentadas por este após o processo. A escolha adequada dos parâmetros operacionais é fundamental para a garantia da qualidade dos cordões de solda. Neste trabalho, foi estudada a influência da variação de potência no processo de soldagem a LASER Yb:fibra, na formação da microestrutura e textura cristalográfica da solda em liga de alumínio AA5052. As potências adotadas foram: 600, 800 e 1000W. Na caracterização das soldas, feita com base nas técnicas de Microscopia Ótica e Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de Elétrons Retro-espalhados (EBSD) e Microdureza Vickers, foi possível determinar a microestrutura, a textura cristalográfica e a microdureza obtida por cada variação de potência. __________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Currently exists in the mobility industry a constant search for increased productivity, efficiency, performance and weight reduction, costs and emissions, resulting in the constant search for new technologies. In this context, traditional materials such as steel are being replaced with others such as for example aluminum alloys, which have a high ratio between mechanical strength and density, good corrosion resistance and high electrical and thermal conductivity. Also new manufacturing processes are being implemented. The use of LASER's high power density allows materials to be welded, the heat affected zone with reduced compared to other welding processes. However it is extremely important to verify the influence of the operating parameters used in this type of welding, the formation of the microstructure of the material in order to relate them to the mechanical properties presented by this after the process. The proper choice of operating parameters is critical to ensuring the quality of the weld beads. In this work, the influence of power variation was studied in the welding laser, the formation of microstructure and crystallographic texture of welding of aluminum alloy AA5052. The adopted powers were: 600, 800 and 1000W. The characterization of the welds, made on the basis of microscopy techniques Optics and Electronics (SEM), Electron Diffraction Retro-scattered (EBSD) and Vickers Microhardness allowed to determine the microstructure, crystallographic texture and hardness obtained for each variation power.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-03-04T16:13:27Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoExploratórioDuas.pdf: 15025460 bytes, checksum: 046f71c639e45bd7a0f3336cd56cdb8f (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-04-13T15:51:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoExploratórioDuas.pdf: 15025460 bytes, checksum: 046f71c639e45bd7a0f3336cd56cdb8f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-13T15:51:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoExploratórioDuas.pdf: 15025460 bytes, checksum: 046f71c639e45bd7a0f3336cd56cdb8f (MD5) Previous issue date: 2015 / O uso de materiais de origem biologica possui varias vantagens sobre o uso de materiais sinteticos no contexto da Medicina Regenerativa e da Engenharia de Tecidos. A complexidade quimica e nanoestrutural desses materiais produz efeitos notaveis de incentivo a proliferacao celular e ao crescimento tissular. Alem do material propriamente dito, a microgeometria do substrato em que celulas sao cultivadas tem grande importancia nos mecanismos de proliferacao, mobilidade e diferenciacao celular, o que e de suma importancia para o desenvolvimento dos tecidos. O controle da geometria e desejavel para a que se possa influenciar, ainda que indiretamente, as propriedades dos tecidos cultivados. Foi estudada a influencia da viscosidade de solucoes polimericas de colageno – um biomaterial amplamente usado na Engenharia de Tecidos – na eficiencia da tecnica de fabricacao de scaffolds atraves do emprego de dispositivos microfluidicos. Foram preparadas solucoes de colageno bovino de tipo I em Acido Acetico e essas amostras foram caracterizadas quanto a concentracao e pH. Variacoes de tais amostras foram fabricadas – de concentracao 2%, 7%, 15% e 30%, e de pH variando entre 1 e 10 – e foram executados ensaios reologicos de medicao de viscosidade por taxa de cisalhamento constante em viscosimetro de cone?placa. Foi observada uma intensa variacao na viscosidade entre as amostras de concentracoes diferentes, mas mais especialmente pronunciada entre as amostras de 15% e 30%. Nas amostras em que o pH foi modificado tambem foi observado aumento de viscosidade, ainda que menos intenso que o detectado no ensaio com variacao na concentracao. O aumento de viscosidade ocorreu especialmente na faixa de pH entre 4 e 5, sendo esses os valores de pH em que o material se mostra mais morfologicamente estavel. Foram explorados tambem metodos e materiais variados na fabricacao de dispositivos microfluidicos, visando reduzir o custo de implementacao dessas ferramentas tao versateis. Foi possivel concluir que a resolucao de fabricacao necessaria para que o dispositivo trabalhe em regime microfluidico e mais facilmente alcancavel do que e deduzivel pela literatura, porem o controle de fluxo dentro dos canais requer bombas e reguladores de pressao de alta resolucao, o que faz com que os custos de operacao da tecnica ainda sejam relativamente elevados. Adicionalmente, foi desenvolvida uma tecnica de fabricacao de espumas por sonicacao e reticulacao rapida, e os scaffolds resultantes foram analisados por microscopia eletronica quanto a morfologia, interconexao e dimensoes dos poros. A concentracao de surfactantes na solucao sonicada tambem foi considerada. Os resultados evidenciam que a sonicacao permite um controle menor da morfologia do que a tecnica microfluidica, porem consegue um controle maior do que outras tecnicas de baixo custo, evidenciando uma relacao custo beneficio superior. __________________________________________________________________________________ / ABSTRACT : The use of biological materials has several advantages over the use of synthetic materials in the field of Regenerative Medicine and Tissue Engineering. In addition to compatibility and a smaller chance of rejection of biomaterials, the chemical and nanostructural complexity of these materials produce remarkable effects to stimulate cell proliferation and tissue growth. In addition to the actual material, the microgeometry of the substrate in which cells are grown is very important in the proliferation, mobility and cell differentiation mechanisms, which is of paramount importance for the development of tissues. Controlling the geometry is desirable to be able to influence, though indirectly, the properties of the cultured tissue. In the present work were studied the influence of the viscosity of polymer solutions based on collagen a widely used biomaterial in tissue engineering – in the efficiency of the scaffold manufacturing technique by employing microfluidic devices. Type I bovine collagen solutions were made in Acetic Acid and these samples were characterized in regards to concentration and pH. Variations of such samples were produced versions of concentration 2%, 7%, 15% and 30%, and pH ranging between 1 and 10 and rheological tests were performed for the measurement of viscosity at constant shear rate in a viscometer of the cone plate kind. A strong variation in viscosity between samples of different concentrations, but especially pronounced between the samples of 15% and 30%, was observed. In the samples of varying pH was observed a viscosity increase, although less intense than what was detected on the varying concentration test. The increase happens especially in the pH range between 4 and 5, these being the pH in which the material possesses its greatest morphological stability. Varied methods and materials were explored in the manufacture of microfluidic devices in order to reduce the cost of implementation of these very versatile tools. It was concluded that the manufacturing resolution necessary for the device to work on microfluidic regimen is more easily attainable than is deductible by the literature, but the flow control within the channels requires pumps and high resolution pressure regulators, which keep the technical operating costs still relatively high. Additionally, a technique for making foams by sonication and rapid crosslinking was developed and the resulting scaffolds were analyzed by electron microscopy for morphology, pore size and interconnection analysis. The concentration of surfactant in the sonicated solution was also taken into account. The results show that the sonication allows a lesser control of the morphology when compared with the microfluidic technique, but achieves a greater control than other low cost techniques, meaning a higher cost benefit ratio.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T16:58:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 83694.pdf: 2611049 bytes, checksum: 3bc1b554b699b3d734f0ee146b052a67 (MD5) Previous issue date: 1991 / O objetivo deste trabalho é determinar as condições de usinagem por eletroerosão onde se tenha a maior taxa de remoção e o menor desgaste relativo, verificando o comportamento do acabamento superficial, quando se tem uma variação na área do eletrodo. São estudados os efeitos das variáveis do processo - corrente de usinagem, relação de contato (tempo de impulso e pausa) e área de usinagem do eletrodo - sobre a qualidade superficial, taxa de remoção, desgaste do eletrodo e desgaste relativo. verifica-se que existem valores de áreas de eletrodos mais apropriadas para se obter a maior taxa de remoção com o menor desgaste do eletrodo. Os ensaios mostram que é possível diminuir os tempos de usinagem, mantendo o desgaste relativo em valores inferiores a 1% para as diversas correntes de usinagem.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:31:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 90641.pdf: 4618091 bytes, checksum: fe43ac0f6a7ec4197ccead1062675f38 (MD5) Previous issue date: 1992 / As exigências crescentes da manutenção da qualidade dos componentes, da redução considerável dos tempos improdutivos decorrentes da diminuição do número de paradas provocadas pelas trocas excessivas das ferramentas, bem como da quebra de ferramentas, e, ainda, a redução dos custos de manutenção preventiva e corretiva da máquina-ferramenta exigem a utilização de sistemas de monitoramento. As informações sobre o estado da máquina-ferramenta - peça são obtidas de forma indireta, pela avaliação de características do processo, como a força de usinagem para os processos de torneamento, furação e fresamento ou à análise automática do nível de ruído para os processos de retificação, dressamento e furação.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:58:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 308025.pdf: 3936185 bytes, checksum: 5fb7ec846908e0c353e5f9f87b019dba (MD5) / A Manufatura Enxuta (ME), também conhecida como Sistema Toyota de Produção (STP), vem sendo utilizada por empresas do mundo inteiro, interessadas em buscar excelência em flexibilidade, qualidade, custos e desempenho na entrega. A ME apoia-se na utilização de um conjunto de práticas que visam alcançar estes objetivos, e o Mapa de Fluxo de Valor (MFV) tem-se mostrado como uma das suas práticas mais importantes. O MFV tem o objetivo de auxiliar as empresas no reconhecimento dos seus desperdícios, auxiliando na redução de custos e no aumento da produtividade e qualidade. Em estudos realizados sobre aplicações de MFV, identificaram-se alguns problemas que dificultam sua execução. Sua principal causa é a dificuldade na coleta de dados do processo produtivo, utilizados para construção de MFVs. De outra forma, a aplicação de tecnologias para rastreio vem crescendo de maneira expressiva, com a adoção de normas e padrões para o setor. Este trabalho tem o objetivo de desenvolver um método alternativo para coleta de dados utilizando equipamentos para georreferenciamento (GNSS), testá-lo na prática, e verificar se realmente pode servir como alternativa à coleta de dados para construção de MFVs. Este novo método, que pretende utilizar tecnologias de rastreio para construir MFVs, tem o objetivo de facilitar a coleta de dados em processos produtivos e tornar a execução dos mapas uma prática constante nas empresas. / Lean Manufacturing (LM), also known as Toyota Production System (TPS) has been used by companies around the world, interested in pursuing excellence in flexibility, quality, cost and delivery performance. LM relies on the use of a set of practices aimed at achieving these goals, and Value Stream Map (VSM) has been shown as one of its most important practices. The VSM help companies in recognition of their waste, helping to reduce costs and increase productivity and quality. In studies about VSM applications, we identified some problems that hinder its implementation. Its main cause is the difficulty in collecting data from the production process, used for construction of FSMs. Otherwise, the application of technologies for screening is clearly growing, with the adoption of standards and industry standards. This work aims to develop an alternative method for data collection using equipment for georeferencing (GNSS), test it in practice, and make sure that it can serve as an alternative to data collection for construction of VSMs. This new method, you want to use tracking technologies to build VSMs, aims to facilitate the data collection processes and the implementation of the maps become a constant practice in companies.

Este trabalho tem como objetivo mostrar a viabilidade da troca de processo de usinagem pelo processo de forjamento a quente na fabricação da cavidade interna da pré-forma de brocas de furação de rochas, onde se observa na comparação entre os processos uma menor perda de matéria prima na utilização do novo processo, o que caracteriza a viabilidade dessa mudança. Foram realizados ensaios de forjamento para fabricação da cavidade da broca. Primeiramente, se utilizou um punção cônico, com um formato conveniente para forjar essa cavidade em materiais de fácil modelamento físico, como plasticina e gesso, pois estes materiais têm o comportamento similar ao do aço durante o processo de forjamento a quente. Os resultados foram satisfatórios, à medida que a cavidade foi formada por este processo com a realização de uma única etapa, com pouca perda de material através da formação de rebarba. Em uma segunda etapa, foram feitos ensaios com cobre eletrolítico, que apresentam o comportamento ainda mais próximo ao aço no processo. Com os resultados obtidos nos ensaios com materiais de modelamento físico e a utilização da Teoria Elementar da Plasticidade para verificar a aproximação dos ensaios experimentais do cobre com cálculos matemáticos, foram obtidos melhores resultados, pois com a diminuição da altura inicial do billet se conseguiu a formação da cavidade e uma formação mínima de rebarba. A partir dos resultados obtidos nos experimentos acima, foi possível otimizar o projeto do ferramental, tornando o mesmo adequado ao forjamento a quente da peça desejada, sendo esta confeccionada em aço AISI 8640. Variando-se a altura e o volume do billet, chegou-se a uma pré-forma ideal, onde se forjou a cavidade da peça, com um mínimo de rebarba. Este fato demonstrou a economia de material em relação a quantidade utilizada no processo atual (por usinagem). / The objective of this work is to show the viability of replacing machining process for hot forging process in the manufacturing of the internal cavity of drill bits of rocks, where it is observed, comparing the process, a less loss of raw material using a new process, what characterizes the viability of this change. Forging tests were done to manufacture the drill cavity. At first, a conic punch was used, with a convenient format to forge this cavity in easy physical modeling materials, as plasticine and chalk, for these materials have a similar behavior as steel during the hot forging process. The results were satisfactory, while the cavity was formed by this process with only one stage, with less loss of material through flash formation. In a second stage, tests with copper, that present a closer steel process behavior, were also done. With the results obtained in tests with physical modeling materials and in the use of the Elementary Plasticity Theory to verify the proximity of experimental copper tests with mathematical calculus, the best results were obtained, because with the reduction of the initial height of the billet, cavity formation and a minimum flash formation were got. From the results obtained in the experiments above, it was possible to optimize the tooling project making it appropriate to the hot forging of the desired workpiece, manufactured with AISI 8640 steel. Varying the billet’s height and volume, it approached to an ideal preform, where the workpiece cavity was forged, with minimum flash. This fact demonstrated the economy of material in relation to the quantity used in the current process (machining).

Este trabalho tem como objetivo apresentar as principais características do processo de estampagem incremental, suas aplicações, vantagens e limitações assim como verificar a sua viabilidade econômica em aplicações industriais. Os resultados obtidos mostram que este processo pode ser aplicado na indústria em fases de desenvolvimento de produtos ou até mesmo para a produção de pequenos lotes de peças. Os principais métodos utilizados na estampagem incremental são o não assistido por matriz, o semi-assistido por matriz e o assistido por matriz. Os parâmetros que tem maiores influências no processo são: a forma e acabamento da ferramenta, a estratégia de conformação, os incrementos durante a conformação, o sistema de fixação e o lubrificante utilizado. Uma comparação entre o processo de estampagem incremental não assistido por matriz e este processo utilizando uma matriz suporte foi realizado com o objetivo de se verificar a precisão dimensional de cada um dos métodos onde foi comprovado que o método assistido por matriz é mais adequado para a fabricação de produtos onde a tolerância dimensional é um requisito importante. Finalmente a viabilidade econômica do processo de estampagem incremental foi realizada e comparada com o processo de estampagem convencional, comprovando que a estampagem incremental é viável economicamente para pequenos lotes de peças. / This work aimed at presenting the main characteristics of the incremental sheet metal forming process, its applications, advantages and disadvantages and limitations as well as verify its economic viability in industrial applications. The obtained results shows that this process can be applied in industry in the product development phase or even in the production of small batches of parts. The main method utilized in the incremental sheet metal forming are dieless forming, semi-support and supported. The parameters that have great influence on the process are: shape and roughness of tool, the tool path, the step down, the holding system and the lubricant used in the forming process. A comparison between the incremental sheet forming with and with out die to support it was carried out aiming at verify the dimensional accuracy of each method. The method with a die to support it was proved to be is more appropriate to fabricate products where the dimensional accuracy is a important requirement. Finally, the economic viability analysis of the incremental sheet metal forming process were carried out and compared with the conventional stamping process, proving that the incremental sheet metal forming is economically feasible for small batches of pieces.