Trabalho de Conclusão de Curso
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listelement.badge.dso-type Item , Estampagem incremental em chapas de alumínio: estudo experimental em chapas de alumínio com aplicação de ANOVA e regressão linear(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-12-04) Gulo Junior, Fábio Henrique; Schreiber, Rafael Gustavo; http://lattes.cnpq.br/5659815716062847; http://lattes.cnpq.br/4336843657728480; Schreiber, Rafael Gustavo; http://lattes.cnpq.br/5659815716062847; Boelter, Natalia Madalena; http://lattes.cnpq.br/6999785952090930; Karsburg, Vilma Gisele; http://lattes.cnpq.br/4572175405573685Este trabalho investiga o processo de Estampagem Incremental (Incremental Sheet Forming – ISF) com o objetivo de analisar como diferentes parâmetros influenciam a deformação máxima obtida em chapas metálicas. A partir de uma revisão bibliográfica abrangente, são apresentados os fundamentos históricos, técnicos e operacionais da ISF, destacando-se suas vantagens em relação aos métodos convencionais de conformação. Foram realizados experimentos variando-se principalmente o incremento vertical (Δz ) e a velocidade de avanço (v ), e os resultados foram avaliados por meio de Regressão Linear Simples e Análise de Variância (ANOVA). Os resultados mostraram que o incremento vertical exerce influência estatisticamente significativa sobre a deformação final, enquanto a velocidade de avanço apresentou efeito reduzido. Também não foi identificada interação significativa entre os fatores analisados. A validação do modelo de regressão indicou erros baixos, resultando em erro médio geral de 3,47%. Conclui-se que entre os parâmetros avaliados neste trabalho, o incremento vertical é o principal determinante da deformação máxima no processo SPIF.listelement.badge.dso-type Item , Avaliação experimental do desempenho de turbinas eólicas de eixo vertical darrieus rotor-H confeccionadas em prototipagem 3D(Instituto Federal de Santa Catarina, 2024-03-27) Cabral, Thainara Hamerski; Schreiber, Rafael Gustavo; Osório, Fernando da Silva; http://lattes.cnpq.br/8941566791190985; http://lattes.cnpq.br/5659815716062847; http://lattes.cnpq.br/2634879149006397; Schreiber, Rafael Gustavo; http://lattes.cnpq.br/5659815716062847; Pereira, Matheus Fontanelle; http://lattes.cnpq.br/4881743427309732; Boelter, Natalia Madalena; http://lattes.cnpq.br/6999785952090930As turbinas eólicas de eixo vertical apresentam melhor desempenho para aplicações com alta turbulência e flutuações de fluxo de ar, se comparadas as turbinas de eixo horizontal. Porém a sua performance e eficiência variam de acordo com o modelo de aerofólio utilizado. Para comparar o desempenho de dois perfis de turbina Darrieus Rotor-H, o perfil NACA0015 e o perfil J-NACA0015, foram realizados testes experimentais em túnel de vento considerando diferentes velocidades (3 m/s, 4 m/s, 6 m/s e 8 m/s) que correspondem, respectivamente, a 25%, 50%, 75% e 100% da potência do túnel de vento. Sendo possível determinar os valores de velocidade de rotação e tensão elétrica da turbina para cada configuração do túnel de vento, considerando os dois perfis e dois diferentes ângulos de haste. Os valores máximos de velocidade de rotação e de tensão elétrica encontrados foram, respectivamente, de 780 RPM e 5 V, para o perfil NACA0015 (geometria sólida) com ângulo de haste de 40o.listelement.badge.dso-type Item , Projeto de microturbina de baixo custo alimentada a gás de síntese para geração distribuída de energia elétrica(Instituto Federal de Santa Catarina, 2024-12-05) Sponga, Leonardo Cavalheiro; Pereira, Matheus Fontanelle; http://lattes.cnpq.br/4881743427309732; http://lattes.cnpq.br/2465349693277274; Pereira, Matheus Fontanelle; http://lattes.cnpq.br/4881743427309732; Osório, Fernando da Silva; http://lattes.cnpq.br/8941566791190985; Schreiber, Rafael Gustavo; https://lattes.cnpq.br/5659815716062847A geração distribuída de energia elétrica é uma alternativa que se mostra muito promissora para diversificar a matriz elétrica brasileira, principalmente utilizando a biomasssa como combustível. Para isso, uma das opções mais viáveis é a utilização de microturbinas à gás, que possuem boa eficiência, porém geralmente são muito onerosas. Portanto, o presente trabalho teve como objetivo realizar a análise de viabilidade termodinâmica e econômica de construção, instalação e operação de uma microturbina de baixo custo utilizando turbocompressores automotivos e gás de síntese como combustível para geração distribuída de energia elétrica. Os parâmetros da biomassa utilizada foram levantados bibliograficamente, assim como as especificações de plantas de potência e seus respectivos equipamentos e processos, bem como os turbocompressores automotivos e suas similaridades com plantas de geração de potência de ciclo Brayton. Os resultados do estudo apontaram para um grande potencial de aplicação da planta de geração de energia projetada, principalmente em regiões remotas com grande disponibilidade de biomassa, já que o ciclo de geração de potência apresentou rendimento termodinâmico de cerca de 27%, com custo total de construção e instalação de cerca de R$ 90.000,00, o que equivale a menos de 25% do preço comercial de microturbinas disponíveis no mercado. Além disso, o custo de geração de energia foi estimado em cerca de R$0,37/kWh, sendo 35% menor que a tarifa de energia elétrica da CELESC em novembro de 2022 e 32% menor que o custo de geração de microturbinas disponíveis no mercado. Porém, a necessidade de utilização do sistema em conjunto com um gaseificador de leito fixo contracorrente aumenta o custo total da planta de geração, bem como a necessidade de compressão do combustível antes do mesmo ser injetado na câmara de combustão pode reduzir drasticamente a eficiência do ciclo de geração de potência.listelement.badge.dso-type Item , Análise comparativa entre diferentes modelos de coletores térmicos via CFD aplicados a sistemas híbridos térmico-fotovoltaicos(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-12-08) Rudek, Alysson Henrique; Schreiber, Rafael Gustavo; https://lattes.cnpq.br/5659815716062847; https://lattes.cnpq.br/3992240017286865; Pereira, Matheus Fontanelle; https://lattes.cnpq.br/4881743427309732; Ponce, Gustavo Henrique Santos Flores; https://lattes.cnpq.br/4950687532300996Neste trabalho foi realizada uma análise comparativa, por meio de simulações em CFD, do desempenho de dois modelos inovadores de coletores térmicos aplicado a sistemas térmico-fotovoltaicos (PVT) em relação a dois modelos comerciais. Foi avaliada a influência da geometria dos canais, incluindo número, espaçamento e área de contato fluido–chapa plana, sobre o comportamento térmico do sistema. Todos os coletores foram analisados em um sistema direto com circulação natural, avaliando- se a temperatura da água no reservatório, o ganho térmico no coletor, a distribuição de temperatura na chapa plana do coletor, a vazão mássica induzida e a eficiência térmica. Os resultados mostraram que coletores com maior número de canais e menor espaçamento apresentaram gradientes de temperatura mais uniformes, enquanto geometrias com canais de menor dimensão impuseram maior resistência ao escoamento, reduzindo a vazão mássica e, consequentemente, a elevação da temperatura no reservatório. Os modelos propostos demonstraram desempenho adequado para integração em sistemas híbridos PVT, ainda que com eficiência térmica instantânea inferior à dos modelos comerciais. Conclui-se que esses modelos representam alternativas viáveis para aplicações residenciais, destacando-se pelo menor custo decorrente do uso de alumínio e pela flexibilidade de fabricação possibilitada por processos como a estampagem incremental.listelement.badge.dso-type Item , Desenvolvimento de dedo protético com acionamento por liga com memória de forma(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-12-08) Reyes, Bianca Grahl; Schreiber, Rafael Gustavo; https://lattes.cnpq.br/5659815716062847; https://lattes.cnpq.br/4280450440769586; Schreiber, Rafael Gustavo; https://lattes.cnpq.br/5659815716062847; Boelter, Natalia Madalena; https://lattes.cnpq.br/6999785952090930; Silveira, Julio Azambuja da; https://lattes.cnpq.br/6042171635747146O presente estudo descreve o desenvolvimento de um dedo mecânico acionado por liga com memória de forma, explorando os fios de Nitinol como alternativa a motores convencionais. O projeto foi estruturado em duas etapas principais: desenvolvimento mecânico e desenvolvimento do sistema de acionamento. Na primeira etapa o desenho CAD do dedo foi elaborado com base em dimensões anatômicas e fabricado por manufatura aditiva, utilizando impressão 3D em PLA. Os fios de Nitinol foram submetidos ao processo de têmpera. Enquanto na segunda etapa foram fixados a pequenas placas de fenolite cobreadas, integrados ao mecanismo e ao sistema embarcado de controle composto por Arduino e três módulos de ponte H L298N. Ensaios experimentais foram conduzidos para avaliar a amplitude angular de cada uma das falanges e o comportamento do sistema durante o acionamento térmico do Nitinol. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade da aplicação de ligas com memória de forma como atuadores em dispositivos biomecânicos compactos, embora tenham sido identificadas limitações relacionadas ao aquecimento, tempo de resposta e estabilidade mecânica. O estudo contribui para o avanço de projetos acessíveis e reprodutíveis voltados à reabilitação biomimética.listelement.badge.dso-type Item , Aperfeiçoamento de um protótipo de rachador de lenha de fuso(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-12-15) Piucco, Nei Donizete; Matheus Fontanelle Pereira; Silva, Marlon Filippe Santos da; http://lattes.cnpq.br/7352347407387556; http://lattes.cnpq.br/4881743427309732; Araldi, Ariton; http://lattes.cnpq.br/1303025471600833; Muhl , Ricardo Teran; http://lattes.cnpq.br/0255677684508610; Schreiber, Rafael Gustavo; https://lattes.cnpq.br/5659815716062847O protótipo a ser estudado foi desenvolvido inicialmente por outros acadêmicos do IFSC Campus Lages, foi totalmente finalizado, porém observou-se a necessidade de uma avaliação de suas condições e implementação de melhorias que seriam necessárias principalmente por questão de segurança. O protótipo é caracterizado por operação horizontal sobre mesa, ferramenta de corte cônica roscada e acionamento por motor elétrico com multiplicação do torque por meio de sistema de polias. Este trabalho está focado no estudo e implementação de melhorias em um protótipo de rachador de lenha encontrado no Laboratório de Fabricação do IFSC Campus Lages ao qual foi fabricado pelos alunos do Curso Técnico em Eletromecânica nas disciplinas de Processos de Usinagem I e Processos de Usinagem II. Tal protótipo é classificado como do tipo horizontal, lâmina cônica e acionamento elétrico. Neste estudo, propõe-se a adequação do referido protótipo com relação à questão da segurança operacional e sua comparação em termos de desempenho com um outro modelo de rachador de lenha de propriedade de um cidadão da região de Lages.listelement.badge.dso-type Item , Desenvolvimento de software para projeto de eixos(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-12-12) Martins, Emanuel Boeira; Schreiber, Rafael Gustavo; https://lattes.cnpq.br/5659815716062847; https://lattes.cnpq.br/0631660586419593; Schreiber, Rafael Gustavo; https://lattes.cnpq.br/5659815716062847; Branco Neto, Wilson Castello; https://lattes.cnpq.br/7359270434823021; Boelter, Natalia Madalena; https://lattes.cnpq.br/6999785952090930O uso de softwares para auxílio em projetos de engenharia vem crescendo desde que os microcomputadores evoluíram a ponto de tornarem-se mais acessíveis. Este trabalho busca desenvolver um software para auxiliar no processo de projeto de eixos, que possua uma interface gráfica amigável com o usuário e forneça, de forma ágil, informações como fatores de segurança para pontos de interesse, além dos gráficos de esforço cortante, momento fletor e torque ao longo do eixo. Para isso, o software propõe a utilização das equações de critérios de falhas por fadiga de eixos rotativos, para determinar o fator de segurança para pontos com concentração de tensão automaticamente. A interface busca ser responsiva às interações com o usuário e, deste modo, fornecer um esboço do eixo a ser projetado após cada interação do usuário. O software foi desenvolvido através da linguagem de programação Python e para a validação dos resultados, eles foram comparados os mesmos cálculos feitos manualmente.