Culminância do Projeto Integrador

Ontem, A Verde Engenharia apresentou o objeto de estudo desenvolvido durante os últimos três meses: Estudo do melhoramento das propriedades da matriz de gesso reforçada com fibra vegetal, mucilagem de cacto e poliestireno expandido para uso em divisórias internas. Gostaríamos mais uma vez de agradecer o apoio dos familiares, pais, amigos, colegas e professores.

Turma de Engenharia de Materiais

Até o próximo projeto!

Reta final!

Estamos chegando à reta final! Essa semana foi de organização e muitas reuniões! Em nossas reuniões terminamos as  análises e o relatório do projeto de caracterização das placas. Durantes os dias, participamos também de eventos que contribuíram significativamente para o termino do nosso projeto, como o 2º Encontro Regional de Polímeros e o Mundo SENAI, que ofereceu cursos de curta duração sobre Drywall. A Verde Engenharia está no momento decisivo e esperando ansiosamente o dia 4 de dezembro. Esperamos que você que acompanha o nosso blog tenha gostado do nosso conteúdo e agradecemos a todos que nos deram incentivo e apoio.

Preparativos na ultima reunião.

 Até breve!!

Experimentos fatoriais

A Verde Engenharia, para dar maior credibilidade e precisão aos experimentos, irá utilizar um experimento fatorial completo com uma replicação para cada ensaio (flexão e absorção), ou seja, cada ensaio possui dois corpos de prova de cada composição. Os valores dos componentes das combinações foram feitas baseadas em artigos científicos, porém foram ajustadas proporcionalmente às necessidades dos corpos. Replicamos cada corpo de prova para aumentar a precisão nos nossos resultados, e apenas uma réplica, por ser adequada ao tempo/custo.

Um dos principais problemas encontrados na realização dos corpos de prova foram os ruídos, que atrapalharam consideravelmente a precisão dos experimentos e mostraram-se difíceis de serem minimizados nas condições dos laboratórios, que não eram adequados, pela falta de climatização ideal e as impurezas. Um exemplo que podemos citar é o resultado de um dos ensaios realizados, o de Flexão do Gesso, Mucilagem e Água (resultado presente na imagem abaixo), que apresentou força de ruptura de 0.50 KN no CP 1 e 0.34 KN no CP 2, uma diferença considerável nos resultados. O ideal seria fazer mais um CP e eliminar qual dos dois primeiros estaria mais dispersos, porém por conta do tempo e da falta de material, usaremos apenas esses dois. A dispersão do resultado ocorreu por conta dos ruídos.

Será feito um experimento fatorial completo com 20 corridas, sendo que a replicação do experimento, e a randomização já foram feitas no software Minitab. Concluída esta etapa, será analisado o output dos dados e sua possível otimização. Finalizamos os ensaios de flexão e absorção e estamos analisando a possibilidade de fazer o ensaio de isolação sonora nas nossas placas.

Até breve!

Testes de Flexão e absorção

Essa semana, a Verde Engenharia realizou os testes de flexão e absorção nos corpos de prova para placas Drywall. Os testes foram feitos nos laboratórios do Senai Cimatec.

O teste de flexão, realizado no laboratório de ensaios mecânicos, foi feito na máquina EMIC, a uma velocidade de 10 m/min. Precisou-se adotar uma velocidade diferente da indicada da norma ABNT NBR 14715 Chapas de gesso para drywall, porque a máquina disponível na faculdade não possui o tipo de velocidade indicada. 

Máquina EMIC para testes de flexão

Placa após teste realizado

Após cada placa ser ensaiada, guardamos amostras de cada uma para realizarmos a microscopia eletrônica de varredura (MEV) e observar as interações entre matriz e carga. 

O teste de absorção foi realizado no laboratório de transformação de plásticos. Antes de submergir os corpos de prova, é necessário realizar a pesagem da massa dos mesmos. Depois, a próxima etapa foi deixar os corpos de prova por um período de (120± 2) min em água, e pesar suas massas finais após este período. 

Pesagem das placas

Placas submersas

Realizaremos os cálculos de absorção para cada composição de placa e com os dados, realizaremos a análise dos resultados tanto do teste de flexão quanto o de absorção, para obtermos a melhor resposta em relação à formulação e como poderemos otimizá-la. 

Até breve!

A qualidade na nossa gestão

A Verde Engenharia, como qualquer outra empresa, está sempre preocupada com a qualidade dos seus produtos e serviços, afinal para termos bons resultados é necessário gerir com qualidade e de forma padronizada as atividades dentro de uma empresa de forma que ocorra uma satisfação por parte dos clientes com relação ao que está sendo oferecido pela empresa, ou até a superação de expectativas pela própria empresa. Seguindo a ISO 9001, nos findamos no foco no cliente - nos dependemos da sua satisfação para seguir em frente; na liderança, já que nenhuma empresa consegue se manter erguida no mercado sem um líder que consiga envolver todas as pessoas da organização num único objetivo. Todas as nossas atividades tornam-se um processo, já que estas exigem uma entrada, um processo para seu desenvolvimento e/ou fabricação e uma saída, o produto final.

A melhoria contínua está dentro no processo de fabricação dos produtos da Verde Engenharia. Para chegar numa placa que consiga atender todos os requisitos de melhora exigidos nós procuramos melhorar o processo de fabricação, aumentando o maquinário utilizado, delineando métodos que melhorem o produto final e estando sempre atentos as não conformidades do processo. A não conformidade ocorre quando é gerado um resultado insatisfatório, e isso ocorreu com os nossos corpos de prova (CP's). Notamos que alguns CP's durante o seu tempo inicial de secagem no molde começavam a apresentar rachaduras da ponta até o seu meio, procuramos então identificar o porquê dessas rachaduras que estavam levando a um descarte de material, retrabalho e aumentando os custos com matéria-prima já que tínhamos que refazer os CP's que rachavam. Primeiro observamos as vibrações ao redor do molde: já que os CP's estavam no inicio de secagem, vibrações muito bruscas próximas a eles poderiam estar ocasionando as rachaduras, então mudamos os moldes para um local livre de impactos e vibrações. No entanto, as rachaduras persistiam. Procuramos então observar o próprio molde e notamos que as rachaduras partiam sempre dos pontos soltos que o molde possuía para facilitar a desmoldagem dos CP's. Fixamos, então, esses pontos soltos e obtivemos sucesso cessando as rachaduras nas placas. A partir dai, todos os moldes fabricados tinham de ter todos os seus pontos bem fixados. 

Placas não conformes.

A utilização de EPI's (Equipamentos de Proteção Individual) em empresas é de extrema importância, já que os mesmos protegem os trabalhadores contra os riscos que possam ameaçar sua segurança e saúde. Durante o processo de fabricação dos nossos corpos de prova é exigidos o uso de luvas de látex, borracha nitrílica ou neoprene (dependendo da situação), óculos de proteção transparentes, mascaras do tipo PFF (peça fácil filtrante), jalecos e sapatos fechados (botas ou tênis). Esses equipamentos garantem a proteção no momento de produção dos CP's. 

Outro requisito de extrema importância que deve ser seguido pelas empresas é a utilização do 5S que tem a função de cuidar da base da empresa, facilitando a prática e aplicação dos conceitos e ferramentas para atingir a qualidade: cuidar do ambiente, equipamentos, materiais, métodos, medidas e pessoas. Como a  Verde Engenharia desenvolve a produção das suas placas em laboratório e este é utilizado também por outras pessoas, é de total responsabilidade do nosso pessoal, após uso do laboratório, a limpeza do mesmo para manter o ambiente agradável e possível para ser utilizados por outras pessoas e por nós mesmos novamente. O cuidado com os equipamentos utilizados devem ser grande, já que um equipamento danificado atrasa o trabalho e aumentar o custo ou com a reposição do equipamento ou com a manutenção do mesmo. Manter as matérias-primas, utensílios e equipamentos juntos e guardados num único lugar facilitam no momento de procura para fabricação de novos corpos de prova. A etiquetagem dos materiais também é importante, destacando a atenção e o cuidado que as outras pessoas também devem ter, mesmo sendo com materiais que não sejam de sua posse. 

5 passos do 5S realizados no nosso ambiente de armazenagem.

Esta semana realizaremos os testes de absorção e flexão nas nossas placas 

                                                    Ate breve!

O uso da mucilagem de cacto como aditivo

O gesso hemidrato β, utilizado para construções, possui um tempo de pega muito rápido, sendo necessária a incorporação de aditivos para estender esse tampo e garantir uma boa trabalhabilidade. Os aditivos permitem acrescentar ou modificar alguma propriedade ao material, e em sua maioria, são sintéticos e caros, o que termina acarretando em um aumento no preço final do produto. Em vista disso, a Verde Engenharia optou pelo uso da Mucilagem de Cacto como aditivo hidrofugante, pois permite uma redução da taxa de absorção de água, além de reduzir o consumo de água na pasta e atribuir resistência à flexão nos corpos de prova.

A mucilagem de cacto é um gel encontrado abaixo da superfície externa do cacto e contém polissacarídeos de pentoses, hexoses e açúcares livres, e a sua adição aos materiais pode ser feita de duas maneiras: em gel ou em pó. Optamos por utilizar a mucilagem em gel e a sua adição à pasta permitiu o aumento da trabalhabilidade das pasta de gesso.Para extração da mucilagem em gel, foram coletados cladódios do cacto Opuntia fícus-indica, retirando seus espinhos e os cortando em pequenos pedaços e colocados em recipiente com água, na proporção de 1:3, cacto:água, permanecendo em repouso, em temperatura ambiente, por 2 dias . Após o processo, a mucilagem foi coada em peneira de malha de 12 mm para posterior utilização. As pastas de gesso com mucilagem, em forma de gel, foram preparadas com duas diferentes proporções, 50% e 100% de substituição da água de amassamento.

Passo a passo para a produção da Muclagem de Cscto Opuntia fícus-indica

Até breve! 

Produção de placas de gesso: Método

A partir da definição das matérias-primas e elaboração do planejamento dos experimentos, a Verde Engenharia começou a produção das placas de gesso, primeiramente puro, para os testes a serem realizados posteriormente. Utilizamos moldes de madeira envernizados, terceirizados da empresa César&Sanches LTDA. Os moldes possuem dimensões internas de (300x400x10) cm, de acordo com os tamanhos padronizados e permitidos pelos limites de tolerância da norma ABNT NBR 14715 Chapas de gesso para drywall. 

Molde de madeira envernizado (300x400x10) cm, com fundo plástico.

Para a determinação dos testes de resistência à ruptura na flexão, absorção de água, dureza superficial e densidade superficial de massa, utilizaremos 4 corpos de prova, feitos sob replicação e que serão submetidos aos ensaios de forma randomizada.

Para a preparação do pasta de gesso para produzir as placas, utilizamos os seguintes materiais:

• 4 kg de gesso de Fundição;
• 2,4 L de água destilada;
• Bacia plástica,
• Batedeira e 
• Espátulas plásticas.

A proporção de gesso/água utilizada foi de 60% da massa de gesso, uma vez que com relações menores que está, não existe possibilidade de trabalhabilidade do gesso sem adição de aditivos retardadores de pega. Todo o processo de preparação da pasta e produção das placas foi documentado no vídeo abaixo.

Os próximos passos serão a produção da mucilagem de cacto para uso como aditivo e confecção das placas compósitas.

Até breve!

Planejamento dos experimentos

Para ter sucesso, precisa-se aprender a aprender e esta é a chave para a geração de ideias, melhoria contínua de processos e desenvolvimento de novos produtos. Uma ideia inicial conduz a um processo de dedução de certas consequências necessárias que podem ser comparadas com dados. Com o interesse em saber quais variáveis são determinantes para obtermos sucesso, assim como limites inferior e superior de valores destas variáveis, como fator de água/gesso, mucilagem, teor de fibra e quantidade de isopor, estamos interessados em determinar valores adequados para estas variáveis de forma a manter nosso processo de acordo com as necessidades do cliente. Para estudarmos o comportamento das variáveis que influenciam em nossa pesquisa, realizaremos experimento e para tal, determinamos os níveis para as nossas variáveis de interesse e executaremos experimentos em combinações dos níveis destas variáveis.

O planejamento experimental é uma destas técnicas, que atualmente vem sendo usadas em grande escala e através dele, pesquisadores determinam as variáveis que exercem maior influência no desempenho de um determinado processo através da análise dos dados. Os três princípios básicos para um bom planejamento de experimentos são randomização, replicação e blocagem. A randomização, ou aleatorização dos experimentos é necessária uma vez que evita que resultados tendenciosos infiltrem-se nos nossos dados e garante a premissa da eliminação dos erros experimentais. Já a replicação, que é a replicação do experimento básico, é fundamental para determinação da significância estatística e a blocagem, faz com que ocorra uma melhoria nas estimativas dos fatores de interesse uma vez que reduz ou elimina os fatores inconvenientes. Assim, randomizaremos as nossas amostras para realização dos testes, replicaremos todas as nossas produções de placas (2x2) e consideraremos as nossas produções por blocos, uma vez que teremos dois colaboradores para a produção das placas. 

Até breve!

Definição do uso do isopor como carga

A Verde Engenharia confeccionou corpos de prova com cargas de isopor e com cargas de cortiça, para saber qual material seria selecionado para atribuir leveza à nossa placa. Seguindo a norma citada e o procedimento da semana passada, foi utilizada a proporção de 60% para água e gesso e 15 g de gesso e isopor. Após o tempo de cura, os corpos de prova foram desmoldados e pesados e observou-se que a carga de isopor atribuiu maior leveza (aproximadamente 45% de redução de peso) em comparação ao gesso puro, como pode ser visto na tabela. Sendo assim, optou-se pela utilização de isopor.

Corpo de prova Gesso/Cortiça

Confecção corpo de prova Gesso/Isopor

                                               Tabela 1. Peso dos corpos de prova

Composições	Peso
Gesso + água	460,8g
Gesso + Cortiça	400,6g
Gesso + Isopor	204,0g

Com a definição dos materiais a serem utilizados na composição das placas, os engenheiros de Materiais da Verde Engenharia elaboraram o planejamento e as formulações dos corpos de prova a serem testados e os níveis de cargas a serem utilizados. A partir de agora, a NBR 14715 Chapas de Gesso para Drywall normatizará os nossos experimentos e testes. 

Até breve!

Corpos de prova para testes com gesso puro

A Verde Engenharia iniciou essa semana a confecção dos corpos de prova para a realização dos testes das propriedades mecânica do gesso puro, sem a adição das cargas. Seguimos as norma ABNT NBR 12129:1991 Gesso para construção – Determinação das propriedades mecânicas e a ABNT NBR 12775 Placas lisas de gesso para forro – Determinação das dimensões e propriedades físicas. Os moldes usados pela nossa empresa foram concedidos pela parceira Drasf Gesso, especialista em gesso, que também é normatizada, e que nos ofereceu um workshop sobre preparação e conformação das pastas de gesso, com os técnicos Francisco Pereira e Saulo Mota.  Os moldes feitos de madeira recebem uma fina camada de verniz específico para evitar o desgaste  em contato com a água e são formados por 3 compartimentos que permitem a moldagem simultânea dos três corpos de prova de 50,0 mm de aresta  e três moldes retangulares com dimensões de 160,0 x 40,0 x 40,0 mm. Todo o procedimento de preparação da pasta de gesso e confecção dos corpos de prova foi realizado no laboratório de Transformação de Plásticos do Senai CIMATEC. 

Molde com 3 cubos de 50,0 mm de aresta

Molde retangular 160,0 x 40,0 x 40, mm

Fizemos corpos de prova com a relação de 60 % e 75% de massa de gesso/água por dois motivos: Mesmo sabendo que o ideal seria apenas 25% de água para ótimas condições de propriedades do gesso, sabe-se que a trabalhabilidade do gesso seria drasticamente reduzida, ocasionando perda de muito material e também porque com a incorporação das cargas e aditivos, iremos analisar com uma quantidade menor de água e fazer o comparativo das propriedades. Seguimos o passo-a-passo descritivo da norma e utilizamos uma batedeira como auxílio para homogeneizar ainda mais a nossa mistura, visto que o nossa pasta inicialmente apresentou um tempo de início de pega muito rápido para a proporção de 60% de massa de gesso/água, e tivemos problemas para os primeiros corpos de prova feitos.O processo exige bastante rapidez e agilidade para evitar perda de massa e também é necessário muito cuidado no momento de desmoldar os corpos. 

    

Preparação da pasta de gesso e água com
 o auxílio da batedeira. 

Pasta moldada

Corpos não conformes

Corpos de prova cúbicos desmoldados

Agora, partiremos para a realização dos testes de compressão, resistência, flexão, umidade e granulometria e análise microscópica do gesso e da cortiça.  

Até breve! 

Implementação de aditivo

A Verde Engenharia, empenhada em desenvolver um produto tecnologicamente inovador, viu o gesso de fundição como um material apropriado para utilização como matriz da placa compósita. Sua crescente utilização no mercado da construção civil e a série de vantagens e aplicabilidade intensificou nossa decisão. Sendo assim, para alcançar um dos objetivos requeridos no projeto, como a melhoria de algumas propriedades, além do uso de agente de reforço, a equipe constatou que este aglomerante aéreo possui tempo de pega rápido, optando na utilização de aditivos em suas composições.

A necessária incorporação de aditivos que permitem estender o tempo de pega e acrescentar algumas propriedades nos levou a pesquisar e analisar os inúmeros tipos de aditivos existentes. E diante do pensamento sustentável acreditamos no uso de aditivos naturais que possibilitem reduzir o consumo de água da pasta de gesso e realcem as propriedades mecânicas. Os próximos passos serão o aperfeiçoamento das placas. Estamos preparando o cronograma de procedimentos experimentais para que na próxima semana possamos começar os experimentos que serão realizados nos laboratórios do SENAI CIMATEC.

Até breve!

          

Matérias-primas: motivo, obtenção e processo.

A Verde Engenharia, atualizada com as novas tendências do segmento construção civil no âmbito de desenvolver divisórias inovadoras e sustentáveis obedecendo aos critérios desejados pelo cliente e seguindo os padrões da NBR, pesquisou a multiplicidade de produtos existentes, com o objetivo de encontrar novas alternativas e usar matérias que causem menor impacto ambiental. Pensando nisso, apostamos no desenvolvimento de placas compósitas utilizando como matriz o gesso mineral, material de baixo custo, incombustível, 100% reciclável, isolante térmico, regulador de higrometria e de fácil montagem. Optando em analisar as melhores composições como agente de reforço para produzir as placas, usando os seguintes materiais:

Fibras lignocelulósicas – a fibra natural escolhida foi o sisal, uma fibra leve, atóxica, que apresenta alto módulo e resistência específica, custo baixo, melhoria no desempenho mecânico e térmico.

Grânulos de cortiça - isolante vibrático, isolante acústico, isolante térmico, 100% reciclável.

Poliestireno expandido (isopor) – leve, baixa condutibilidade térmica, resistência mecânica, baixa absorção de água, resistência mecânica elevada, resistente ao envelhecimento, fácil manuseio. 

Perante estas escolhas, para iniciar as primeiras análises, a equipe durante a semana buscou avaliar a quantidade de materiais necessários para o procedimento, criou um plano financeiro, efetuou pesquisa de preços e condições de compra nas lojas localizadas em Salvador e Região Metropolitana. Após definição do custo benefício, comprou às matérias-primas gesso, rolha de cortiça e isopor. 

       Essa semana, a Verde Engenharia firmou parceria com o SENAI-BA para uso dos laboratórios e fornecimento de matérias-primas, contribuindo de forma decisiva para o Projeto. E diante desse incentivo, a equipe realizou visita exploratória nos laboratórios do SENAI – Dendezeiros e SENAI – CIMATEC, conversou com especialistas da área cerâmica, avaliou as condições de alguns equipamentos e instrumentos de ensaios e tratou de averiguar o melhor local para armazenamento dos materiais. 

           Além disso, começamos as primeiras etapas de preparo para os testes.

1. Moer as fibra de sisal no moinho de baixa rotação da Mecanofar MF 16.

2. Cortar as rolhas de cortiça com estilete profissional 18mm com lâmina e depois triturar no liquidificador Mondial power 2i 350w.

3. Pesar os materiais: isopor, grânulos de cortiça e fibra de sisal moída.

Corte e preparação dos grânulos de cortiça.

Trituração da fibra

 

       

Pesagem do poliestireno expandido. 

    
           Os próximos passos serão realizar os testes preliminares, confeccionar os corpos de prova e realizar os ensaios definindo qual dos agentes de reforço iremos produzir as placas.

Até breve!

O Projeto Integrador

Somos estudantes de engenharia de materiais da Faculdade de Tecnologia Senai Cimatec, engenheiros da empresa fictícia Verde Engenharia e orientados pela Profª Drª Josiane Dantas, realizaremos o nosso primeiro projeto integrador.

O projeto integrador é uma atividade curricular que tem o objetivo de desenvolver as competências que estão sendo estudadas no presente período letivo. O projeto, que culmina com a apresentação de um trabalho interdisciplinar, deverá abranger, no mínimo, as disciplinas de Ciências dos Materiais, Fundamentos e Gestão da Qualidade e Planejamento e Análise Estatística dos Experimentos e deverá ser entregue em forma de documento impresso aos docentes e defendido em apresentação pública em sala de aula ou auditório.

O nosso objetivo é desenvolver um material cerâmico ou compósito aplicável na construção civil como divisórias ou paredes pré-moldado, onde a placa deve apresentar densidade menor que o material puro de origem, e também menor absorção de umidade e melhor resistência mecânica. Para a realização dos experimentos, deveremos utilizar a ferramenta de planejamento estatístico para obter a melhor formulação e para as etapas de melhoria de propriedades mecânicas, absorção de umidade e densidade. Já as ferramentas de qualidade deverão ser utilizadas para avaliação dos resultados em todas as etapas de desenvolvimento do produto. Deveremos elaborar também procedimentos da qualidade definindo as etapas executadas durante as etapas do projeto, apresentado os desvios referentes a cada etapa e apresentado soluções para a redução dos desvios padrão, caso não estejam em um nível aceitável.

No decorrer da realização do projeto, deveremos desenvolver as seguintes habilidades:

•  Selecionar materiais a partir da sua aplicação;
• Reconhecer as propriedades fundamentais dos principais materiais;
• Planejar a realização de experimentos na fase planejamento e desenvolvimento;
• Elaborar a melhor técnica para avaliar as propriedades dos materiais;
• Identificar a influência de imperfeições nas propriedades dos materiais;
• Aplicar os métodos de análise estatísticos de dados;
• Identificar e aplicar em diversos cenários as ferramentas de qualidade ideais, com vistas à solução de problemas;
• Elaborar e compreender procedimentos para a participação em processos que envolvem a qualidade.
• Desenvolver Indicadores de Qualidade, para controle, melhoria e definição de novos padrões de qualidade, tendo como base o ciclo PDCA e,
• Atuar de forma sinérgica em grupos de trabalho, sabendo gerenciar equipes e solucionar conflitos. 

Utilizaremos o blog para realizar postagens semanais sobre o andamento do nosso projeto, e vocês podem conhecer um pouco mais sobre cada componente da equipe nos links ao lado. 

Até breve!