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Dissertação

{en_GB=Economic comparison between materials in the aerospace industry} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=A utilização de materiais compósitos nas mais diversas indústrias, particularmente na aerospacial, teve um enorme crescimento nos últimos anos. Este facto deve-se às excelentes propriedades que é possível obter com o uso destes matérias, nomeadamente peças leves e resistentes, com resistência à corrosão ou mesmo com a combinação ideal de rigidez e resistência. Contudo, na aviação o alumínio continua a ser o material mais utilizado, principalmente devido à experiência obtida durante o último século. Os objetivos desta tese consistem em avaliar o desempenho económico, assim como o impacto ambiental de processos de produção relativos a alumínio e compósitos. Desta forma foram desenvolvidos Modelos de Custo Baseados no Processo que permitem, através da análise e cálculo do custo de produção de peças, tomar decisões e estudar melhorias relativas ao processo ou à peça em si. Através do inventário de recursos que é possível extrair dos modelos foi realizada uma Análise do Ciclo de Vida para a mesma peça produzida em compósitos e alumínio. Os processos de produção considerados são: Maquinagem, Automated Tape Laying e Automated Fibre Placement. Os resultados finais relativos aos modelos e à análise ambiental foram obtidos para um caso de teste, e validados com um fabricante de aviões. Os modelos permitem realizar análises de sensibilidade para perceber a influência de cada um dos parâmetros no custo final da peça, assim como determinar os custos mais importantes. Desta forma, são bastante úteis numa fase inicial do design das peças, permitindo evitar o consumo de tempo e investimento em prototipagem. , en=The use and demand for composite materials in several industries, particularly in aerospace, has shown an incredible growth in the past few years. This has to do with the excellent properties that is possible to obtain from these materials, namely strong and light parts, with corrosion resistance, or even with the ideal combination of strength and stiffness. However, in aviation aluminium is still the most used material, mainly due to the large experience gathered in the last century. The objectives regarding this thesis consist in assessing the economic performance, as well as the environmental impact of aluminium and composites production processes. Therefore, Process Based Cost Models were developed, which allow, through the calculation and analysis of part production cost, decision making and the study of hypothetical improvements regarding the process or the part itself. From the resources inventory that is possible to extract from the models, it was performed a Lifecycle Assessment, comparing the same part produced in composite and in aluminium. The production processes considered are: machining for aluminium, and for composites Automated Tape Laying (ATL) and Automatic Fibre Placement (AFP). The final results from the models and from the environmental analysis were obtained for a test case, with validation provided by an aircraft manufacturer. The models allow sensibility analysis to be performed in order to understand the influence of each parameter in the final part cost, as well as the determination of main cost drivers. This way it is possible to avoid time-consuming and investment in prototyping.}
Keywords: {pt=Compósitos, Maquinagem de Alumínio, Automated Fibre Placement, Automated Tape Laying, Modelo de Custo Baseado no Processo, Análise do Ciclo de Vida, en=Composite, Aluminium Machining, Automated Tape Laying, Automated Fibre Placement, Process Based Cost Model, Lifecycle Assessment}

Discussão: junho 21, 2017, 10:0