Significativa porção das embarcações de pequeno e médio porte brasileiras é oriunda de estaleiros artesanais que têm sido questionados quanto à sua sustentabilidade econômica e ambiental, inclusive por meio de iniciativas que propõem a substituição de seus materiais e processos de fabricação tradicionais. O presente trabalho tem por objetivo colaborar para o incremento da sustentabilidade econômica e ambiental da Construção Naval Artesanal com o emprego sistemático da Seleção de Materiais & Design. Utilizou-se de pesquisa de campo para identificar os usos das embarcações, a origem e situação de artesãos e seus estaleiros e as mudanças em curso. Mapas de propriedades dos materiais foram elaborados para comparar diversas opções em materiais e processos de fabricação quanto ao desempenho mecânico e sustentabilidade econômica e ambiental. Destes, um conjunto de opções em materiais e processos de fabricação foi analisado em profundidade, no projeto estrutural e análise de embarcações à luz de normas e recomendações internacionais. Conclui-se que os construtores navais artesanais no litoral brasileiro já produzem embarcações robustas, seguras e eficientes; e que a simples substituição da construção tradicional de embarcações de pesca em madeira nativa, no litoral brasileiro, por laminados sólidos de resina poliéster reforçada com fibra de vidro não se justifica, quer seja em termos de desempenho estrutural, do ponto de vista econômico ou ambiental. A construção naval artesanal pode ser aperfeiçoada pela adoção de reforços longitudinais e anteparas estanques, pela melhoria da resistência do casco ao ataque de organismos marinhos perfuradores da madeira, bem como pela gradual introdução de novos materiais e processos como, por exemplo, compósitos do tipo sanduíche com núcleo de madeira. / Most of the Brazilian small and medium sized crafts are built by artisanal boatyards. However, there are doubts about such yards economic and environmental sustainability, and changes in their traditional materials and manufacturing processes are being proposed. The present work aims to collaborate to increase the economic and environmental sustainability of the artisanal boatbuilding through the systematic approach of Materials Selection & Design. Field research was conducted in order to identify the crafts uses, the shipwrights origin and situation, and the boatyards ongoing changes. Materials properties charts were built to compare available materials and manufacturing processes over its mechanical, economic and environmental sustainability performance. Therefore, some materials and manufacturing processes were in depth analyzed on the design of small working craft according to international standards and recommendations. Results shown that Brazilian craftsmen already design and build sound, safe and seaworthy vessels; and that simply adopting single skin laminate composite construction as a substitute for wood in the small fishing craft fleet can be less sustainable both from economical and environmental perspectives. Artisanal boatbuilding can be further improved through the use of longitudinal stringers and watertight bulkheads, the enhancement of the hull resistance against woodborers, as well as the gradual adoption of new materials and processes such as woodencored sandwich composites.

O futebol é o esporte mundial com maior quantidade de praticantes no mundo e suas normas são produzidas pela IFAB (Conselho da Associação Internacional de Futebol) e regulamentadas pela FIFA (Federação Internacional de Futebol Associado), sendo um esporte que gera milhões de reais em patrocínios e propaganda. A antropometria dos atletas praticantes pode variar muito, tanto em nível amador quanto profissional, apesar de estudos demonstrarem que atletas de mesma posição (atacantes, laterais, goleiros e outros), que desempenham a mesma função dentro do jogo, tem a tendência a apresentarem características semelhantes. No caso das caneleiras, esses atletas ainda utilizam, na grande maioria, equipamentos Standard, o que contribui para o elevado número de lesões que ocorrem anualmente com os jogadores de futebol, embora as técnicas de preparação física e testes de esforço tenham evoluído muito nos últimos anos. Em função disso, os equipamentos esportivos utilizados devem evoluir cada vez mais para diminuir a incidência de lesões, aumentando o conforto e a proteção aos atletas. Considerando que a caneleira é o único equipamento de proteção obrigatório exigido pela FIFA, a personalização deste produto se torna uma prática interessante. Nesse trabalho, a obtenção de caneleiras personalizadas ocorre de três maneiras distintas, por modelagem em gesso, digitalização e tomografia. Os resultados indicam que os três métodos são satisfatórios para a produção de uma caneleira personalizável, pois em todos foi possível obter a geometria da canela e reproduzi-la em polipropileno através da termoformagem, desenvolvendo assim um equipamento que se encaixa perfeitamente à canela do usuário. Cada método apresenta uma vantagem especifica frente aos outros, o molde feito em gesso é o método mais barato e fácil, a tomografia computadorizada poderia ser obtida previamente em analises ou previsões de lesões e o jogador poderia aproveitar a mesma para a criação da sua caneleira personalizada economizando tempo ao usuário e por ultimo a digitalização é o método mais preciso com a melhor repetibilidade. / Football is the sport worldwide with the largest number of practitioners in the world and its standards are produced by the IFAB (Council of International Football Association) and regulated by FIFA (Federation Internationale de Football Association), being a sport that generates millions of dollars in sponsorships and advertising. The athletes in the anthropometry can vary greatly, both at amateur and professional, despite studies showing that athletes from the same position (forwards, sides, goalkeepers and others) that perform the same function within the game, you tend to have characteristics similar. In the case of shin guards, these athletes are still using, in most cases, standard equipment, which contributes to the high number of injuries that occur each year with the football players, although the techniques of physical fitness and physical exhaustion tests have evolved in very recent years. As a result, the sports equipment used must evolve more and more to decrease the incidence of injuries, enhancing comfort and protection for athletes. Whereas the shin guard is the only required protective equipment required by FIFA, the customization of this product becomes an interesting practice. In this work, obtaining custom leggings will occur in three ways, by modeling plaster, and CT scan. The results indicate that the three methods are satisfactory for the production of a customizable shin guard, because in all it was possible to copy the geometry of shank and play it through the polypropylene in thermoforming, thus obtaining a device that perfectly fits the shank of the user. Each method has an advantage compared to the other specifies the plaster cast made the method is cheaper and easier, a CT scan could be obtained previously in analysis of injury and the player could use it to create your custom shinguard saving time to user and finally the scan is the most accurate method with the best repeatability.

A pesquisa ressalta a importância da reflexão na prática aplicada sustentada no processo científico para construção do conhecimento da área têxtil de malharia retilínea. A abordagem de intervenção utilizada permite heurísticas projetuais que proporcionam análises reflexivas sobre a percepção imaginativa e física dos objetos orientados deste estudo, com base em variáveis como: a seleção de materiais e a simulação virtual. Os objetos orientados são avaliados como ferramentas de mediação dos processos de concepção de produtos têxteis centrados ao usuário, ao processo e ao produto. Verifica-se a importância de construir um instrumento de análise, amparado no conceito de design de interação, através de uma relação contínua de pesquisa-ação onde as construções cognitivas, culturais e sociais são apontadas como fator determinante para o fluxo comunicacional no processo. Sendo utilizados processos integrados de simulação virtual através do sistema CAD SDS ONE FULL RD Shima Seiki. Para tanto, a pesquisa compreende estudos de caso envolvendo empresas do setor com configurações organizacionais e projetuais diferentes, os quais apresentaram resultados significativos da aplicação do design interativo no contexto projetual têxtil. A Diana Têxtil SA. consiste em uma empresa de grande porte, sediada em Timbó, Santa Catarina. Neste estudo de caso é descrito um projeto piloto que proporcionou a concepção da primeira coleção virtual de malharia retilínea realizada no Brasil. E, apresenta através da análise do seu contexto o fluxo complexo de interações culturais e conexões dos agentes e tecnologias, que configuraram a realização desse evento. A Arco Baleno Ltda. é uma empresa de pequeno porte sediada em Flores da Cunha, Rio Grande do Sul. Este estudo apresenta um processo de design interativo guiado pelo estilista como agente de inovação. O projeto é realizado através de parcerias entre a empresa fornecedora de tecnologia e a micro empresa analisada que também conta com subsídios financeiros do Sebrae para realização de seus projetos de design. Através desse estudo foi realizada uma pesquisa afetiva com usuário final crianças de 5 a 12 anos, para avaliar a aceitação de texturas específicas e da personagem da marca. A Marisol SA. é uma empresa de grande porte sediada em Jaraguá, Santa Catarina. Este estudo apresenta uma análise sobre a implementação de processos inovadores apresentados em um workshop realizado na empresa. Compreende a avaliação de seus profissionais especialistas quanto à importância da seleção de materiais e a simulação virtual para concepção de novos produtos. A Best Malhas Ltda. é uma empresa de médio porte sediada em Caxias do Sul. Este estudo apresenta descrições de novas concepções estratégicas do posicionamento do designer dentro do contexto de serviço e apresenta tarefas distintas atribuídas a esse profissional. Uma visão holística do processo de design é analisada para subsidiar a compreensão do design do processo de design. O quinto estudo de caso é amparado em uma plataforma global de relacionamentos profissionais o LinkedIn. Esse estudo de caso de profissionais especialistas descreve a criação de uma rede social com expertises específicas, os designers de malharia retilínea, através da plataforma do LinkedIn. Foi realizada uma survey, através de questionários para coleta de dados específicos que permitiram a análises sobre as características do perfil desses profissionais da área, bem como a sua pré-disposição as variáveis desta pesquisa. Através dessa rede social potencializada pelas tecnologias, foram coletadas informações dos especialistas ―estilistas de malharia retilínea‖. Tal processo valoriza a integração de expertises, da sintonia dos pares e proporciona através da dinâmica democrática e virtuosa o ―feedback ―para este objeto de estudo. Esta dissertação possui relevância econômica, social, científica e tecnológica, pois, aponta lacunas na área têxtil de malharia retilínea. Apresenta coerência em uma abordagem de adequação – sócio técnica, no qual é atribuído ao estilista o papel de um agente estratégico de inovação, através da possibilidade descrita que esse profissional possui ao integrar processos avançados para comunicação de seus projetos. / The research point the importance of reflection in applied practice sustained in the scientific process to build the knowledge of the textile flat knitting´s textile area. The used intervention approach allows projectual heuristics that provide reflexive analysis about imaginative and physical perception of the oriented objects of this study, based on variables such as material selection and virtual simulation. The oriented objects are evaluated like mediation tools of conception processes of textile products centered on the user, on the process, and on the product. It is verified the importance of building an analysis tool, supported on the concept of interaction design, through an ongoing relationship of research-action where the cognitive, cultural and social constructions are cited as a determinant factor to communication flow in the process. Integrated processes of virtual simulation are used through the CAD system SDS ONE FULL RD Shima Seiki. Therefore, the research includes case studies involving companies of the sector with different organizational and projectual configurations, which presented significant results from the application of interactive design within the textile projectual context. Diana Textil SA. consists in a large-sized company, localized in Timbo, Santa Catarina. This case study describes a pilot project that provided the conception of the flat knitting's first virtual collection developed in Brazil. And it presents, through the analysis of its context, the complex flow of cultural interactions and connections of agents and technologies that shaped the realization of this event. Arco Baleno Ltda. is a small-sized company localized in Flores da Cunha, Rio Grande do Sul. This study presents an interactive design process conducted by the designer as the agent of innovation. The project is realized through partnerships between the company that is provider of technology and the analyzed small company, which also has the Sebrae's financial subsidies to perform their design projects. Through this study it was realized an affective research with the end user, children between 5 and 12 years old, to evaluate the acceptance of specific textures and character of the mark. Marisol SA. is a large-sized company localized in Jaraguá do Sul, Santa Catarina. This study presents an analysis about implementation of innovative processes presented in a workshop realized at the company. It includes the evaluation of their professionals about the importance of material selection and virtual simulation for conception of new products. Best Malhas Ltda. is a medium-sized company localized in Caxias do Sul, Rio Grande do Sul. This study presents descriptions of new strategic conceptions of designer positioning within the service context and presents different tasks assigned to this professional. A holistic view of the design process is analyzed to subsidize the comprehension of the design process' design. The fifth case study is supported on a global platform of professional relationships, LinkedIn. This professional's case study describes the expertise to creation of a social network with specific expertise, the flat knitting designers, through LinkedIn platform. A survey was conducted using questionnaires to collect specific data that allowed the analysis about the profile characteristics of these area professionals, as well as their pre-disposing to the variables of this research. Through this social network augmented by technology, informations was gathered from the experts "flat knitting designers". This process enhances the expertises integration, the tune of pairs and offers the ―feedback‖ for this study object through the virtuous and democratic dynamics. This dissertation has economic, social, scientific and technological importance because it indicates gaps on flat knitting textile area. It shows the consistency in an approach of social- technical adequacy, which is attributed to the designer the potential of a strategic innovation agent, through the described possibility that this professional has to integrate advanced processes for communication of their projects.

O futebol é o esporte mundial com maior quantidade de praticantes no mundo e suas normas são produzidas pela IFAB (Conselho da Associação Internacional de Futebol) e regulamentadas pela FIFA (Federação Internacional de Futebol Associado), sendo um esporte que gera milhões de reais em patrocínios e propaganda. A antropometria dos atletas praticantes pode variar muito, tanto em nível amador quanto profissional, apesar de estudos demonstrarem que atletas de mesma posição (atacantes, laterais, goleiros e outros), que desempenham a mesma função dentro do jogo, tem a tendência a apresentarem características semelhantes. No caso das caneleiras, esses atletas ainda utilizam, na grande maioria, equipamentos Standard, o que contribui para o elevado número de lesões que ocorrem anualmente com os jogadores de futebol, embora as técnicas de preparação física e testes de esforço tenham evoluído muito nos últimos anos. Em função disso, os equipamentos esportivos utilizados devem evoluir cada vez mais para diminuir a incidência de lesões, aumentando o conforto e a proteção aos atletas. Considerando que a caneleira é o único equipamento de proteção obrigatório exigido pela FIFA, a personalização deste produto se torna uma prática interessante. Nesse trabalho, a obtenção de caneleiras personalizadas ocorre de três maneiras distintas, por modelagem em gesso, digitalização e tomografia. Os resultados indicam que os três métodos são satisfatórios para a produção de uma caneleira personalizável, pois em todos foi possível obter a geometria da canela e reproduzi-la em polipropileno através da termoformagem, desenvolvendo assim um equipamento que se encaixa perfeitamente à canela do usuário. Cada método apresenta uma vantagem especifica frente aos outros, o molde feito em gesso é o método mais barato e fácil, a tomografia computadorizada poderia ser obtida previamente em analises ou previsões de lesões e o jogador poderia aproveitar a mesma para a criação da sua caneleira personalizada economizando tempo ao usuário e por ultimo a digitalização é o método mais preciso com a melhor repetibilidade. / Football is the sport worldwide with the largest number of practitioners in the world and its standards are produced by the IFAB (Council of International Football Association) and regulated by FIFA (Federation Internationale de Football Association), being a sport that generates millions of dollars in sponsorships and advertising. The athletes in the anthropometry can vary greatly, both at amateur and professional, despite studies showing that athletes from the same position (forwards, sides, goalkeepers and others) that perform the same function within the game, you tend to have characteristics similar. In the case of shin guards, these athletes are still using, in most cases, standard equipment, which contributes to the high number of injuries that occur each year with the football players, although the techniques of physical fitness and physical exhaustion tests have evolved in very recent years. As a result, the sports equipment used must evolve more and more to decrease the incidence of injuries, enhancing comfort and protection for athletes. Whereas the shin guard is the only required protective equipment required by FIFA, the customization of this product becomes an interesting practice. In this work, obtaining custom leggings will occur in three ways, by modeling plaster, and CT scan. The results indicate that the three methods are satisfactory for the production of a customizable shin guard, because in all it was possible to copy the geometry of shank and play it through the polypropylene in thermoforming, thus obtaining a device that perfectly fits the shank of the user. Each method has an advantage compared to the other specifies the plaster cast made the method is cheaper and easier, a CT scan could be obtained previously in analysis of injury and the player could use it to create your custom shinguard saving time to user and finally the scan is the most accurate method with the best repeatability.

Este trabalho tem por objetivo apresentar os resultados obtidos com o uso da técnica de campo magnético induzido durante o tratamento térmico do Ferro Fundido Nodular em desenvolvimento de núcleos de alto-falantes. Para este estudo foi escolhido como material o Ferro Fundido Nodular devido ao baixo custo de obtenção das peças e também por ser um material de fácil aquisição no mercado. Foram confeccionadas 90 amostras deste Ferro Fundido Nodular com percentuais diferenciados de Ferro, Silício e Carbono, sendo que as amostras quando foram submetidas ao tratamento térmico de recozimento também sofreram a indução magnética. Os parâmetros utilizados no tratamento térmico situaram-se na faixa de temperatura de aquecimento de 900ºC até 920ºC e uma indução magnética "B" entre 16000 e 20000 Gauss. O grande desafio deste trabalho estava no fato de que variações de composição das ligas de ferro fundido nodular, aliadas as inclusões de outros materiais não magnetizáveis, modificavam, para pior, o desempenho dos núcleos dos alto-falantes. Para obter-se, então, uma estrutura em que o fluxo magnético pudesse permear, buscou-se primeiramente selecionar a liga de ferro fundido eliminando ao máximo os materiais não magnetizáveis, e só então, estudar um processo de tratamento térmico com indução magnética que tornasse o material adequado ao uso nos núcleos de alto-falantes Para melhorar as propriedades magnéticas de forma contundente, buscou-se através do recozimento com campo induzido um alinhamento dos domínios, ou seja, uma ordenação dos "spins" dentro dos grãos do material que juntamente com a elevação de temperatura tenderam a ter um mesmo sentido, facilitando de maneira significativa a passagem do fluxo magnético, propriedade importante para o desempenho dos núcleos de alto-falantes. Foram realizados recozimentos com campo induzido observando-se o desempenho da permeabilidade magnética inicial das peças e posteriormente medidas com equipamento de saturação de campo. Esses resultados foram correlacionados com os dados obtidos pelo uso do aço SAE 1020, nas mesmas condições de uso e teste de laboratório. Foram realizados estudos metalográficos, além de análises de composição química das amostras e a relação destes fatores com as propriedades magnéticas. Também foram estudados os dados de usinabilidade das amostras do ferro fundido nodular tratadas termicamente com indução magnética e subseqüentemente comparados com o Aço SAE 1020. Do ponto de vista científico, uma das contribuições deste trabalho, está na influência da indução de campo magnético durante o tratamento térmico das amostras, pois é possível verificar um ganho significativo nas propriedades magnéticas apresentadas pelos núcleos dos alto-falantes durante os testes de desempenho. A outra está no fato de que ganhos correlacionados ao design do produto possibilitam utilizar o ferro fundido como uma alternativa economicamente viável e perfeitamente ajustável à alta performance dos alto-falantes. Como resultado deste estudo foi demonstrado à possibilidade do uso do recozimento com indução magnética, como forma de aumentar a permeabilidade de um material com alto teor de carbono, no caso específico, o ferro fundido nodular. Este trabalho permite afirmar que é possível desenvolver núcleos magnéticos de alto-falantes em ferro fundido nodular com alto desempenho e também sugerir que outras aplicações onde seja necessário aumento do desempenho magnético esta técnica possa ser aplicada. / This work aims to present the results obtained with the use of induced magnetic field during the heat treatment of Nodular Cast Iron for speaker cores. For this study development, the chosen material is the nodular cast iron due to the low trading costs and ease of purchase on the market. Ninety samples of nodular cast iron were constructed, with different iron, silicon and carbon contents. Samples, when subjected to annealing, were also subjected to magnetic induction. The final temperature on the heat treatment was in the range of 900ºC to 920ºC, and the magnetic induction was in the range of 16000 to 20000 Gauss. The challenge of this work was in the fact that compositional changes in the nodular cast iron, allied to inclusions of non-magnetizable materials, modify for worse the performance of speaker cores. To obtain a structure that the magnetic field could permeate, the cast iron alloys were selected to eliminate, at most, the presence of non-magnetizable materials, and only then consider a heat treatment process with magnetic induction to make the material suitable for use in speaker cores. To improve the magnetic properties, an alignment of dipoles of the material, through induced magnetic field during annealing was intended. Annealing with induced magnetic field was carried out, observing the performance of the initial magnetic permeability of the samples, and subsequently measured with field saturation equipment The results were correlated with the obtained data from the use of the SAE 1020 steel, with the same conditions of use and laboratory tests. Metallographic and chemical composition analyses were carried out on the samples, and the correlation of these data with the magnetic properties was estmated. Also machinability of the thermal treated with magnetic induction nodular cast iron samples were analyzed and compared with the SAE 1020 steel. From the scientific point of view, one of the contributions of this work is the influence of induced magnetic field during the heat treatment of the samples, since it was possible to verify a significant gain in the magnetic properties of the speaker cores during the performance tests. Another contribution is the fact that gains correlated with the design of the product enable the use of cast iron as an economically viable and fully adjustable material to the high performance of subwoofers. As a result of this work, the possibility of using annealing with magnetic induction was presented as a way to increase the permeability of a material with high carbon content, in this particular case, the nodular cast iron. This research allows asserting that it is possible to develop speaker magnetic cores of nodular cast iron with high performance and also suggest that this technique can be applied to other applications where it is necessary to increase their magnetic performance.

O setor de açúcar e álcool etílico no Brasil tem experimentado um grande crescimento. Contribuem para isto as demandas crescentes do álcool etílico, um biocombustível, e do açúcar. A área industrial produtora de açúcar, um alimento, ainda convive com uma prática industrial ultrapassada, que vem a ser o uso do aço carbono, um material barato, mas com pequena resistência à corrosão. Os aços inoxidáveis são os materiais mais indicados para a substituição do aço carbono, entretanto, eles são considerados caros. Os evaporadores das usinas de açúcar são equipamentos importantes para a sua operação. Quando são usados tubos de aço carbono para a troca térmica, eles começam a ser substituídos a partir do segundo ano de operação devido à corrosão. Enquanto isso, os tubos em aços inoxidáveis podem durar décadas. O presente trabalho objetivou a avaliação do desempenho ambiental e financeiro de tubos para evaporadores construídos com aço carbono e, comparativamente, com os aços inoxidáveis 304, 444 e 439. Para alcançar estes objetivos foram utilizadas as metodologias de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e de Custeio do Ciclo de Vida (CCV), respectivamente. Neste estudo de ACV foi adotada como função dos sistemas em estudo a massa de água evaporada. Na definição destes sistemas de produtos foram adotados os subsistemas de fabricação das bobinas de lâminas dos aços e fabricação, instalação e limpeza dos tubos. O consumo de gás natural, eletricidade e o transporte foram usados como subsistemas secundários. O período de avaliação destes sistemas foi de trinta anos. A partir dos resultados desta ACV, concluiu-se que os tubos em aço carbono apresentaram maior impacto ambiental que os tubos em aço inoxidável 304, 444 e 439, pois emitiram mais que 4,2 vezes a quantidade de dióxido de carbono; 2,8 vezes a de óxidos de nitrogênio; 3,1 vezes a de materiais particulados, 13 vezes a de materiais suspensos e 4,5 vezes a de resíduos totais. Os tubos em aço carbono consumiram também mais que 11 vezes o total de recursos naturais utilizados (carvão; lignita; calcita; dolomita; óleo; gás natural e minérios de ferro, cromo, níquel, molibdênio e manganês); 1,8 vezes a de água e 5 vezes a de energia. Com relação à emissão de óxidos de enxofre, os tubos em aço carbono emitiram quantidades semelhantes às emitidas pelos tubos em aços 444 e 439 e a metade que os tubos em aço 304. Na elaboração do CCV foram utilizados os componentes de custo compra, transporte, instalação, substituição e limpeza dos tubos e a venda das sucatas. Na avaliação financeira, todos os custos que aconteceram no período de trinta anos foram trazidos ao valor presente. A partir dos resultados obtidos concluiu-se que os aços inoxidáveis 439 e 444 apresentaram-se como opções de investimento mais interessantes que os tubos fabricados em aço carbono, já que apresentaram custos trazidos ao valor presente menores, na proporção de 0,76 para os tubos em aço 439; 0,79 para os tubos em aço 444 com 1,20 mm de espessura e 0,93 para tubos em aço 444 com 1,50 mm de espessura. Os tubos em aço 304 com 1,20 mm de espessura apresentaram desempenho financeiro semelhante aos tubos em aço carbono; enquanto que os tubos em aço 304 com 1,50 mm apresentaram custos ao valor presente 1,19 vezes maior. Os resultados obtidos indicam também que as metodologias ACV e CCV devem ser usadas em conjunto, pois mostram que produtos mais seguros ambientalmente podem vir a ser opções de investimentos também mais interessantes. / The sugar and ethanol sectors in Brazil have tried a great growth. The increasing demands for ethanol, a biocombustible, and for the sugar contributes for this situation. The producing industrial area of sugar, a foodstuff, still adopts the use of carbon steel pipes, a cheap product, of low corrosion resistance. The stainless steels are the materials more indicated for the substitution of carbon steel, however they are considered expensive. In sugar cane plants, the evaporators, are important equipments to operation. Carbon steel pipes are the main product used for the thermal exchange, and these pipes start to be replaced after the second year of operation. Meanwhile, stainless steel pipes can last for decades. This work evaluates the enviromental and financial performance of evaporators pipes constructed with carbon steel and with 304, 444 and 439 stainless steel. To reach these objectives the methodologies of Life Cycle Assessment (LCA) and the Life Cycle Costing (LCC) were applied, respectively. The water mass evaporated was adopted as function of the systems in LCA study. In the definition of these product systems were adopted the manufacturing of steel and the manufacturing, installation and cleanness of the pipes. Natural gas, electricity and transport had been considered. The evaluation time was thirty years. From the LCA results, there were concluded that the steel carbon pipes presented more enviromental impact performance than 304, 444 and 439 stainless steel pipes, because they emitted more than 4.2 times of carbon dioxide; 2.8 times nitrogen oxides; 3.1 times of particulated materials; 13 times of suspended materials and 4.5 times of total residues. The carbon steel pipes also consumed more than 11 times the sum of all natural resources used (coal, lignite, iron ground, chromium, nickel, molybdenum, manganese; calcite, dolomite; oil and natural gas); 1.8 times more of water and 5 times more of energy. Regards to sulphur oxides emission, the carbon steel pipes emitted the same amount of sulphur oxides as 444 and 439 stainless steel pipes and they emitted half than of 304 stainless steel pipe. In the life cycle costing (LCC) elaboration were applied the cost components: purchase, transportation, installation, substitution, cleanness and the scraps sale. In the financial evaluation, all the costs that have incurred in the period of thirty years have been brought to the present value. As results concluded that 439 and 444 stainless steels presented the best investment options, due to this they have presented less costs brought to the present value, in the ratio of 0.76 for the 439 steel pipe; 0.79 for 444 the steel pipe with 1.20 mm of thickness and 0.93 for 444 steel pipe with 1.50 mm of thickness. The 304 stainless steel pipes with 1.20 mm of thickness presented similar financial performance compared to carbon steel pipes; whereas the 304 steel pipes 1.50 mm of thickness presented costs to 1.19 times higher of the present value. The results also indicate that LCA and LCC methodologies must be used together; therefore, they show that safer enviromental products can become the more interesting investment options.

Foram estudados dois tipos de aços, aço convencional ZAR 230 (ZAR - Zincagem de alta resistência) e aço microligado ZSTE 380 (segundo norma SEW 093), sendo que foram avaliadas as suas propriedades mecânicas visando a substituição do aço convencional por aço microligado na estrutura tubular de uma carroceria para veículos de transporte coletivo de passageiros. O aço convencional vem sendo utilizado pela indústria de carrocerias há vários anos, já o aço microligado é utilizado basicamente em estruturas específicas que requeiram boas propriedades mecânicas e conseqüentemente redução de peso. A análise de viabilidade para a substituição de aço convencional por aço microligado em um módulo estrutural completo requereu uma série de ensaios: ensaios padronizados em laboratório foram executados para avaliação de suas principais propriedades mecânicas e químicas; ensaios de nós estruturais submetidos a uma carga forneceram informações para o uso em software de elementos finitos tanto para execução de cálculos estruturais, quanto para calibração de resultados. Os módulos estruturais foram preparados de acordo com as regulamentações ECE R66-00 (mercado europeu) e CONTRAN 811/96 (mercado brasileiro) e foram ensaiados exaustivamente até se obter o melhor resultado de deslocamento comparativamente aos dois materiais analisados. A validação da estrutura tubular foi obtida com a utilização do software Ansys Workbench 9.0 e a confecção de estrutura representativa de uma carroceria ensaiada conforme regulamentação CONTRAN 811/96. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-05-05T19:51:22Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Magnus Geder Henz Cruz.pdf: 4706762 bytes, checksum: 44526b5417018356b3a33f57c828c75e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-05T19:51:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Magnus Geder Henz Cruz.pdf: 4706762 bytes, checksum: 44526b5417018356b3a33f57c828c75e (MD5) / Two kinds of steel were studied, conventional steel ZAR 230 (a standard for high strength galvanizing) and microalloyed steel ZSTE 380 (according to the regulation SEW 093). The study of its mechanical properties aimed to replace the steel for microalloyed steel in bodywork s tubular structure for collective transport vehicles of passengers. The conventional steel has been used for the bodywork industry for years, and the microalloyed steel is basically used in specific structures, those who require good mechanical properties and mass reduction. The analysis of the feasibility for the replacement of conventional steel for microalloyed steel in a complete structural model requires a series of tests. Lab tests were done to evaluate their main mechanical and chemical properties. The tests of the structural nodes and the structural behaviour when subjected to a load provided information to be used in the finite elements method software to do structural calculation and to calibrate the results. The structural modules were prepared according to the regulations ECE R66-00 (European market) and CONTRAN 811/96 (Brazilian market) and these modules were tested exhaustively to achieve the best displacement between the two materials that were analysed comparatively. The validation of the tubular structure was obtained using the software Ansys Workbench 9.0 and the production of the representative structure of a bodywork tested according the regulation CONTRAN 811/96.

O setor de açúcar e álcool etílico no Brasil tem experimentado um grande crescimento. Contribuem para isto as demandas crescentes do álcool etílico, um biocombustível, e do açúcar. A área industrial produtora de açúcar, um alimento, ainda convive com uma prática industrial ultrapassada, que vem a ser o uso do aço carbono, um material barato, mas com pequena resistência à corrosão. Os aços inoxidáveis são os materiais mais indicados para a substituição do aço carbono, entretanto, eles são considerados caros. Os evaporadores das usinas de açúcar são equipamentos importantes para a sua operação. Quando são usados tubos de aço carbono para a troca térmica, eles começam a ser substituídos a partir do segundo ano de operação devido à corrosão. Enquanto isso, os tubos em aços inoxidáveis podem durar décadas. O presente trabalho objetivou a avaliação do desempenho ambiental e financeiro de tubos para evaporadores construídos com aço carbono e, comparativamente, com os aços inoxidáveis 304, 444 e 439. Para alcançar estes objetivos foram utilizadas as metodologias de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e de Custeio do Ciclo de Vida (CCV), respectivamente. Neste estudo de ACV foi adotada como função dos sistemas em estudo a massa de água evaporada. Na definição destes sistemas de produtos foram adotados os subsistemas de fabricação das bobinas de lâminas dos aços e fabricação, instalação e limpeza dos tubos. O consumo de gás natural, eletricidade e o transporte foram usados como subsistemas secundários. O período de avaliação destes sistemas foi de trinta anos. A partir dos resultados desta ACV, concluiu-se que os tubos em aço carbono apresentaram maior impacto ambiental que os tubos em aço inoxidável 304, 444 e 439, pois emitiram mais que 4,2 vezes a quantidade de dióxido de carbono; 2,8 vezes a de óxidos de nitrogênio; 3,1 vezes a de materiais particulados, 13 vezes a de materiais suspensos e 4,5 vezes a de resíduos totais. Os tubos em aço carbono consumiram também mais que 11 vezes o total de recursos naturais utilizados (carvão; lignita; calcita; dolomita; óleo; gás natural e minérios de ferro, cromo, níquel, molibdênio e manganês); 1,8 vezes a de água e 5 vezes a de energia. Com relação à emissão de óxidos de enxofre, os tubos em aço carbono emitiram quantidades semelhantes às emitidas pelos tubos em aços 444 e 439 e a metade que os tubos em aço 304. Na elaboração do CCV foram utilizados os componentes de custo compra, transporte, instalação, substituição e limpeza dos tubos e a venda das sucatas. Na avaliação financeira, todos os custos que aconteceram no período de trinta anos foram trazidos ao valor presente. A partir dos resultados obtidos concluiu-se que os aços inoxidáveis 439 e 444 apresentaram-se como opções de investimento mais interessantes que os tubos fabricados em aço carbono, já que apresentaram custos trazidos ao valor presente menores, na proporção de 0,76 para os tubos em aço 439; 0,79 para os tubos em aço 444 com 1,20 mm de espessura e 0,93 para tubos em aço 444 com 1,50 mm de espessura. Os tubos em aço 304 com 1,20 mm de espessura apresentaram desempenho financeiro semelhante aos tubos em aço carbono; enquanto que os tubos em aço 304 com 1,50 mm apresentaram custos ao valor presente 1,19 vezes maior. Os resultados obtidos indicam também que as metodologias ACV e CCV devem ser usadas em conjunto, pois mostram que produtos mais seguros ambientalmente podem vir a ser opções de investimentos também mais interessantes. / The sugar and ethanol sectors in Brazil have tried a great growth. The increasing demands for ethanol, a biocombustible, and for the sugar contributes for this situation. The producing industrial area of sugar, a foodstuff, still adopts the use of carbon steel pipes, a cheap product, of low corrosion resistance. The stainless steels are the materials more indicated for the substitution of carbon steel, however they are considered expensive. In sugar cane plants, the evaporators, are important equipments to operation. Carbon steel pipes are the main product used for the thermal exchange, and these pipes start to be replaced after the second year of operation. Meanwhile, stainless steel pipes can last for decades. This work evaluates the enviromental and financial performance of evaporators pipes constructed with carbon steel and with 304, 444 and 439 stainless steel. To reach these objectives the methodologies of Life Cycle Assessment (LCA) and the Life Cycle Costing (LCC) were applied, respectively. The water mass evaporated was adopted as function of the systems in LCA study. In the definition of these product systems were adopted the manufacturing of steel and the manufacturing, installation and cleanness of the pipes. Natural gas, electricity and transport had been considered. The evaluation time was thirty years. From the LCA results, there were concluded that the steel carbon pipes presented more enviromental impact performance than 304, 444 and 439 stainless steel pipes, because they emitted more than 4.2 times of carbon dioxide; 2.8 times nitrogen oxides; 3.1 times of particulated materials; 13 times of suspended materials and 4.5 times of total residues. The carbon steel pipes also consumed more than 11 times the sum of all natural resources used (coal, lignite, iron ground, chromium, nickel, molybdenum, manganese; calcite, dolomite; oil and natural gas); 1.8 times more of water and 5 times more of energy. Regards to sulphur oxides emission, the carbon steel pipes emitted the same amount of sulphur oxides as 444 and 439 stainless steel pipes and they emitted half than of 304 stainless steel pipe. In the life cycle costing (LCC) elaboration were applied the cost components: purchase, transportation, installation, substitution, cleanness and the scraps sale. In the financial evaluation, all the costs that have incurred in the period of thirty years have been brought to the present value. As results concluded that 439 and 444 stainless steels presented the best investment options, due to this they have presented less costs brought to the present value, in the ratio of 0.76 for the 439 steel pipe; 0.79 for 444 the steel pipe with 1.20 mm of thickness and 0.93 for 444 steel pipe with 1.50 mm of thickness. The 304 stainless steel pipes with 1.20 mm of thickness presented similar financial performance compared to carbon steel pipes; whereas the 304 steel pipes 1.50 mm of thickness presented costs to 1.19 times higher of the present value. The results also indicate that LCA and LCC methodologies must be used together; therefore, they show that safer enviromental products can become the more interesting investment options.

Foram estudados dois tipos de aços, aço convencional ZAR 230 (ZAR - Zincagem de alta resistência) e aço microligado ZSTE 380 (segundo norma SEW 093), sendo que foram avaliadas as suas propriedades mecânicas visando a substituição do aço convencional por aço microligado na estrutura tubular de uma carroceria para veículos de transporte coletivo de passageiros. O aço convencional vem sendo utilizado pela indústria de carrocerias há vários anos, já o aço microligado é utilizado basicamente em estruturas específicas que requeiram boas propriedades mecânicas e conseqüentemente redução de peso. A análise de viabilidade para a substituição de aço convencional por aço microligado em um módulo estrutural completo requereu uma série de ensaios: ensaios padronizados em laboratório foram executados para avaliação de suas principais propriedades mecânicas e químicas; ensaios de nós estruturais submetidos a uma carga forneceram informações para o uso em software de elementos finitos tanto para execução de cálculos estruturais, quanto para calibração de resultados. Os módulos estruturais foram preparados de acordo com as regulamentações ECE R66-00 (mercado europeu) e CONTRAN 811/96 (mercado brasileiro) e foram ensaiados exaustivamente até se obter o melhor resultado de deslocamento comparativamente aos dois materiais analisados. A validação da estrutura tubular foi obtida com a utilização do software Ansys Workbench 9.0 e a confecção de estrutura representativa de uma carroceria ensaiada conforme regulamentação CONTRAN 811/96. / Two kinds of steel were studied, conventional steel ZAR 230 (a standard for high strength galvanizing) and microalloyed steel ZSTE 380 (according to the regulation SEW 093). The study of its mechanical properties aimed to replace the steel for microalloyed steel in bodywork s tubular structure for collective transport vehicles of passengers. The conventional steel has been used for the bodywork industry for years, and the microalloyed steel is basically used in specific structures, those who require good mechanical properties and mass reduction. The analysis of the feasibility for the replacement of conventional steel for microalloyed steel in a complete structural model requires a series of tests. Lab tests were done to evaluate their main mechanical and chemical properties. The tests of the structural nodes and the structural behaviour when subjected to a load provided information to be used in the finite elements method software to do structural calculation and to calibrate the results. The structural modules were prepared according to the regulations ECE R66-00 (European market) and CONTRAN 811/96 (Brazilian market) and these modules were tested exhaustively to achieve the best displacement between the two materials that were analysed comparatively. The validation of the tubular structure was obtained using the software Ansys Workbench 9.0 and the production of the representative structure of a bodywork tested according the regulation CONTRAN 811/96.