Avaliação das ligas da série 6000 para aplicação em chassi de veículos elétricos
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16280 |
Resumo: | The emergence and growth of new social concepts leads the industries to make a series of changes to adapt with new user profiles, safety requirements, and environmental awareness. The use of fossil fuels is increasingly seen as a threat to the environment because it is a non-renewable energy source and also because of the emission of pollutants through the burning of these fuels. With this, the market for electric vehicles is growing, seen as the best alternative to replace internal combustion-powered vehicles. Recent developments in electric vehicles have allowed them to reach a level of performance, comfort, and safety that enables them to compete with traditional vehicles. The biggest difficulty for electric vehicle manufacturers is related to autonomy and energy efficiency. Therefore, several studies are directed towards increasing the autonomy of these vehicles, aiming at an increase in the efficiency of the electric motors and components, and weight reduction of structural components. Aluminum alloys are increasingly being chosen for the production of structural elements, due to their low density and good mechanical and corrosion properties. The 6000 series alloys are often used in chassis and bodywork. In view of this, this work proposes a comparison of 6000 series alloys, under T4 and T6 heat treatment conditions, by means of thermodynamic (using Thermo-Calc® software) and property simulations (using Granta/Edupack) in order to select the best alloys taking into account application properties, processability, and environmental impact. In this comparison it was observed that, in general, the T6-heat treated alloys present better results in terms of mechanical properties, but, on the other hand, they have more impact on the environment. As such, the 6010-T6 alloy was classified as the best in terms of performance, the 6061-T4 alloy the best in terms of processability, and the 6009-T4 alloy presented the lowest environmental impact. Taking a more general view, the 6111-T4 alloy was highlighted as the alloy showing the best performance/processability/ environmental impact balance. |
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Saldanha, Felipe EscherSpinelli, José Eduardohttp://lattes.cnpq.br/8882038118634925Sousa, Sarah Maria de Albuquerquehttp://lattes.cnpq.br/91974968186285569420380a-3987-46f4-bcdb-cdf0bd0cb74a2022-06-13T13:52:06Z2022-06-13T13:52:06Z2022-04-22SALDANHA, Felipe Escher. Avaliação das ligas da série 6000 para aplicação em chassi de veículos elétricos. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16280.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16280The emergence and growth of new social concepts leads the industries to make a series of changes to adapt with new user profiles, safety requirements, and environmental awareness. The use of fossil fuels is increasingly seen as a threat to the environment because it is a non-renewable energy source and also because of the emission of pollutants through the burning of these fuels. With this, the market for electric vehicles is growing, seen as the best alternative to replace internal combustion-powered vehicles. Recent developments in electric vehicles have allowed them to reach a level of performance, comfort, and safety that enables them to compete with traditional vehicles. The biggest difficulty for electric vehicle manufacturers is related to autonomy and energy efficiency. Therefore, several studies are directed towards increasing the autonomy of these vehicles, aiming at an increase in the efficiency of the electric motors and components, and weight reduction of structural components. Aluminum alloys are increasingly being chosen for the production of structural elements, due to their low density and good mechanical and corrosion properties. The 6000 series alloys are often used in chassis and bodywork. In view of this, this work proposes a comparison of 6000 series alloys, under T4 and T6 heat treatment conditions, by means of thermodynamic (using Thermo-Calc® software) and property simulations (using Granta/Edupack) in order to select the best alloys taking into account application properties, processability, and environmental impact. In this comparison it was observed that, in general, the T6-heat treated alloys present better results in terms of mechanical properties, but, on the other hand, they have more impact on the environment. As such, the 6010-T6 alloy was classified as the best in terms of performance, the 6061-T4 alloy the best in terms of processability, and the 6009-T4 alloy presented the lowest environmental impact. Taking a more general view, the 6111-T4 alloy was highlighted as the alloy showing the best performance/processability/ environmental impact balance.O surgimento e crescimento de novos conceitos sociais leva às industrias uma série de mudanças para adequação desses conceitos, com novos perfis de usuários, exigência de segurança e consciência ambiental. A indústria automobilística não está fora disso, o uso do combustível fóssil é cada vez mais visto como uma ameaça ao meio ambiente por se tratar de uma fonte de energia não-renovável e, também, devido a emissão de poluentes através da queima desses combustíveis. Com isso, o mercado de veículos elétricos está cada vez maior, visto como a melhor alternativa para substituição dos veículos movidos a combustão interna. Desenvolvimentos recentes acerca dos veículos elétricos permitiram que os mesmos atingissem um nível de performance, conforto e segurança que os permite competir com os veículos tradicionais. A maior dificuldade de fabricantes de veículos elétricos está relacionada à autonomia e à eficiência energética. Por isso, diversos estudos estão direcionados a fim de melhorar a autonomia, visado um aumento na eficiência dos motores e componentes elétricos e redução de peso de componentes estruturais. Ligas de alumínio são cada vez mais escolhidas para produção de elementos estruturais, pela sua baixa densidade e boas propriedades mecânicas e de corrosão. As ligas da série 6000 são frequentemente usadas nos chassis e carrocerias. Diante disso, nesse trabalho é proposto a comparação de ligas da série 6000, nas condições de tratamento térmico T4 e T6, por meio de simulações termodinâmicas (uso do software Thermo-Calc®), de propriedades e outras características (uso do software Granta/Edupack) com o objetivo de selecionar as melhores ligas. Foram consideradas as propriedades mecânicas, a facilidade de processamento e o impacto ambiental. Nessa comparação foi observado que, em geral, as ligas na condição de tratamento térmico T6 apresentam melhores resultados em termos de propriedades mecânicas, mas, em contrapartida, impactam mais o meio ambiente na sua produção. Com isso, a liga 6010-T6 foi classificada como a melhor em termos de desempenho, a liga 6061-T4 a melhor no que se refere à processabilidade e a liga 6009-T4 a que apresentou menor impacto ambiental. Com uma visão mais geral, a liga 6111-T4 foi destacada como a liga que teve o melhor balanço considerando todos os parâmetros analisados.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosEngenharia de Materiais - EMaUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessVeículos elétricosLigas da série 6000Indústria 4.0Impacto ambientalENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICAAvaliação das ligas da série 6000 para aplicação em chassi de veículos elétricosEvaluation of 6000 series alloys for application in electric vehicle chassisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis6006008fc158b0-a390-45b3-a0bc-c39839f98f75reponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALFelipe Escher Saldanha.pdfFelipe Escher Saldanha.pdfapplication/pdf1709138https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16280/1/Felipe%20Escher%20Saldanha.pdfe0b874e356b5ce7d30a7fd653131f4b8MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16280/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52TEXTFelipe Escher Saldanha.pdf.txtFelipe Escher Saldanha.pdf.txtExtracted texttext/plain87866https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16280/3/Felipe%20Escher%20Saldanha.pdf.txt578d5379272f6ab905b5457d067c3cdbMD53THUMBNAILFelipe Escher Saldanha.pdf.jpgFelipe Escher Saldanha.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7384https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16280/4/Felipe%20Escher%20Saldanha.pdf.jpg3946ab6ee66193b57dd4ec2edfb5c5ceMD54ufscar/162802023-09-18 18:32:24.089oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/16280Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:24Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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