dc.contributor.author | Soares, Luiz Arthur Paluch | |
dc.date.accessioned | 2021-06-29T11:47:29Z | |
dc.date.available | 2021-06-29T11:47:29Z | |
dc.date.issued | 2021-04-30 | |
dc.identifier.citation | SOARES, Luiz Arthur Paluch. ACV Comparativa entre Processos de Fresamento de Engrenagens Automotivas com Lubrificação Convencional e MQL. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14455. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14455 | |
dc.description.abstract | Life Cycle Inventory (LCI) data are fundamental for the Life Cycle Analysis (LCA) of products and processes. Nevertheless, there is a lack of inventory data for manufacturing processes, which this research work intends to exploit by means of carrying out a comparative LCA between automotive gear hobbing processes assisted by conventional and Minimum Quantity Lubrication (MQL). Prior to the LCA, bibliographic and bibliometric researches resulted in the identification of 12 methodologies for LCI of manufacturing processes, notably the methodology Unit Process Life Cycle Inventory (UPLCI). Such methodology was employed to conduct one case study for collecting LCI data on automotive gear hobbing process. The LCI results showed that, 76,5% of the energy consumed over the hobbing cycle of one gear, took place under the machine-tool state “Processing”, and the remaining consumed energy was associated to non-productive machine-tool states. The introduction of MQL reduced the cutting fluid consumption by 98,4%. Afterwards, a LCA was carried out for 4 gear hobbing operation scenarios, ranging the consumption parameters of cutting fluid and electric energy. The results of the LCIA pointed out four among eleven normalized environmental impact categories totalized more than 80% of the accumulated impacts: fossil depletion (43%), climate changes (19%), terrestrial acidification (11%) and freshwater consumption (8%). The identified hotspot in the case study was the input flow of raw material for the system “Hobbing Machine”, which is linked to more than 75% of the total amount of normalized potential environmental impacts. Once, any change on the raw material input flow depends on the automotive gear design, the sensitivity analysis was aimed at the environmental aspects of energy and cutting fluid consumption, whose setup depended directly on the parameters of the hobbing process. The introduction of MQL provided reduction of 70.77% on the total amount of normalized potential environmental impacts, while the strategies to reduce electric energy consumption by the machine tool accounted only for 3.74%. This research contributed to setting up new LCI of machining processes, and, revealed by means of a LCA of automotive gear hobbing process, the contribution of raw material, electric energy and lubricant flows to the generation of potential environmental impacts. | por |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | ICV | por |
dc.subject | LCI | por |
dc.subject | MQL | por |
dc.subject | UPLCI | por |
dc.subject | Fresamento de Engrenagens | por |
dc.subject | Gear Hobbing | por |
dc.title | ACV Comparativa entre Processos de Fresamento de Engrenagens Automotivas com Lubrificação Convencional e MQL | por |
dc.title.alternative | Comparative LCA of Automotive Gear Hobbing Processes with Flood Lubrication and MQL | por |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Moris, Virgínia Aparecida da Silva | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1101036108950133 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Saavedra, Yovana María Barrera | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6850307175821218 | por |
dc.description.resumo | Dados de Inventário do Ciclo de Vida (ICV), fundamentais para a realização de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), são disponibilizados globalmente, tanto, para produtos, quanto para processos. Contudo, há uma carência de dados de inventário para processos de manufatura, o qual este trabalho visa explorar por meio da condução de uma ACV comparativa entre processos de fresamento de engrenagens automotivas com emprego da lubri-refrigeração convencional e da tecnologia Minimum Quantity Lubrication (MQL). Previamente à ACV, a pesquisa bibliográfica e bibliométrica resultaram na identificação de 12 metodologias de ICV para processos de manufatura, com destaque para a metodologia UPLCI, a qual retrata processos elementares de manufatura. Tal metodologia foi empregada na condução de um estudo de caso de ICV de fresamento de engrenagens. Os resultados do ICV revelaram que, 76,5% da energia consumida durante o ciclo de fresamento de uma engrenagem, ocorreu no estado “em processamento” da máquina-ferramenta e o restante da energia foi consumida em estados não-produtivos. A introdução da tecnologia MQL reduziu o consumo de fluído de corte em 98,4%. Em seguida, foi realizada a ACV, explorando 4 cenários da operação de fresamento, onde se modificou o consumo de fluído de corte e energia elétrica. Os resultados da AICV apontaram que 4 de 11 categorias de impacto ambiental normalizadas somaram 80% do montante agregado de impactos: depleção de recursos fósseis (43%), mudanças climáticas (19%), acidificação terrestre (11%) e consumo de água (8%). O hotspot identificado no estudo de caso foi o fluxo de entrada de matéria-prima no sistema “Fresadora de Dentes”, associado à mais de 75% do montante total dos impactos ambientais potenciais. Uma vez que o fluxo de matéria-prima depende de mudanças no projeto das engrenagens, a análise de sensibilidade foi direcionada aos aspectos ambientais de consumo de energia e fluídos de corte, cujo ajuste dependia dos parâmetros de fresamento. A introdução do MQL proporcionou até 70,77% de redução nos impactos ambientais, enquanto as estratégias de redução do consumo de energia elétrica pela máquina-ferramenta totalizaram apenas 3,74%. Esta pesquisa contribuiu com a elaboração de ICV de processos de usinagem, e, revelou por meio da realização de ACV do processo de fresamento de engrenagens automotivas, a contribuição dos fluxos de matéria-prima, energia elétrica e lubrificantes na geração de impactos ambientais potenciais. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção - PPGEP-So | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO | por |
dc.description.sponsorshipId | 406017/2018-2 | por |
dc.publisher.address | Câmpus Sorocaba | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/8444107732976101 | por |