Prêmio Melhor Trabalho Técnico SIMEA 2024

“Análise CFD do Processo de Cura de Pintura Automotiva”

Tema: Transformação digital 

Resumo: No âmbito da indústria automotiva, as ferramentas de simulação são de suma importância, principalmente devido ao seu potencial de reduzir custos associados ao desenvolvimento de novos modelos. Uma dessas ferramentas, a Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD), é amplamente usada em muitas aplicações, incluindo aerodinâmica de veículos e gerenciamento térmico de motores. Apesar de sua ampla utilidade, a aplicação de CFD na engenharia de fabricação permanece limitada. No presente estudo, um modelo do forno de cura do processo de pintura automotiva foi desenvolvido utilizando o Simcenter STAR-CCM+. Dado que o forno de cura de pintura constitui um dos processos de fabricação mais intensivos em gasto energético dentro da indústria automotiva, a criação de seu modelo é crucial para promover a conservação de energia, a sustentabilidade e a redução das emissões de gases de efeito estufa. O modelo foi construído usando um Body-in-White (BIW) genérico com uma malha móvel refinada dentro da malha de fundo do forno. Além disso, a espessura das chapas foi considerada usando um parâmetro de espessura de casca, correspondendo a uma abordagem sem malha, reduzindo assim a complexidade e o custo computacional do modelo. O modelo delineia a variação de temperatura dos componentes, facilitando assim o entendimento do processo de cura e da qualidade da tinta aplicada a esses componentes. O tempo computacional gasto nos cálculos é de uma ordem de grandeza que permite simulações para aplicações diárias industriais. Isso implica que, por meio de múltiplas simulações, é viável otimizar tanto o produto (BIW) quanto o processo de cura. O objetivo dessas otimizações é aumentar a eficiência energética e adaptar possíveis modificações na velocidade da linha, manutenção dos módulos do forno e mudanças na introdução de energia dentro do forno. Em suma, a aplicação de simulações de CFD, particularmente utilizando a metodologia apresentada com o Simcenter STAR-CCM+, demonstra vantagens significativas na avaliação e otimização do processo de cura de tintas automotivas. Essa metodologia facilita a detecção e retificação de problemas de qualidade, produz reduções de custos no desenvolvimento de protótipos e permite modificações no processo para maior eficiência e adaptabilidade

Autores: Tiago Augusto Santiago Vieira, Davi Machado Cury, Pedro Henrique Araujo, Aline Amaral Quintella Abdu, Caiuã Caldeira de Melo, Fábio de Castro Orefice e Henrique Carlos Monteiro – Siemens Brasil Digital Industries Software.

Menção Honrosa 

Tema: Combustíveis e lubrificantes convencionais e alternativos

Trabalho: “O potencial dos combustíveis sintéticos na descarbonização do setor de transporte”

Autores: Camilla Verbiski de Andrade, Murilo Artur Ortolan, Edvan Palioto e Guilherme Martini Miotto – HORSE 

Trabalho: “Efeito do HVO e do biodiesel na estabilidade à oxidação e nas propriedades de escoamento de misturas de óleo diesel”

Autores: Vinícius Marcenes Gonçalves de Souza e Luiz Antonio d’Avila – Petrobras Cenpes e Universidade Federal do Rio de Janeiro 

Tema: Emissões e poluentes veiculares

Trabalho: “Previsão aerodinâmica em tempo real de novos projetos de veículos por meio de aprendizado de Máquina”

Autores: Fernanda Saad, Renato Oliveira, Paul Marston, Jordi Lanuza, Bhanu Prakash, Rahul Varadhan e Jiri Hajek
– Applus IDIADA

Trabalho: “Índice de Descarbonização como um guia no caminho da neutralização da emissão de CO2e”

Autores: Roger Tadeu Gondim Guilherme, Felipe Cifoni, Rafael Sambiase, Luisa Clemente Magalhães Gomes e Samantha Uehara – Volkswagen do Brasil Way to Zero Center  

Tema: Gerenciamento de energia e powertrain avançados

Trabalho: “Os impactos das condições climáticas no Brasil para aplicações de células de hidrogênio com foco em soluções para humidificação”. 

Autores: Lucas Cruvinel Finardi, Alexandre Garcia Alcaraz e William Ruiz de Moura – MAHLE 

Trabalho: Efeito de parâmetro de controle típico do sistema Common Rail Diesel na operação em bancada dedicada com injeção de etanol em ultra-alta pressão” 

Autores: Rafael Hauckewitz Todaro, Clayton Zabeu Zabeu, Fernando Malvezzi – Universidade de São Paulo Escola Politécnica e Instituto Mauá de Tecnologia 

Tema: Manufatura, materiais e mitigação de peso embarcado

Trabalho: “Compensação de custo energético no desenvolvimento de produto: reduzindo custos e promovendo a sustentabilidade”

Autores: Leonardo Assumpção, Giovanna Benedito Pacheco, Letícia Zancani dos Santos e Raul Pimentel Maia – Robert Bosch