GE P 05 DiagBlocos2

AULA PRÁTICA 05
PROBLEMA: Fábrica de molas
Considere o fabrico de molas para automóvel. Cada mola é composta por um conjunto de laminas de aço, conforme se representa na figura, presas mecanicamente por dois grampos.
A lamina de topo designa-se por lamina de olhal e as outras por laminas de laminagem. A proporção mássica de uma mola é de
20% de lamina de olhal, 75% de lamina laminagem e 5% de grampos. O processo produtivo tem inicio no corte de uma vara de aço com um comprimento de 12 m. No consumo especifico associado ao fabrico do aço considera-se 1500 kWh/ton eléctricos e
15.000MJtérmicos/ton. A operação de corte apresenta um consumo especifico de 100 kWheléc/ton e gera um desperdício médio de
20 cm por cada vara. As laminas de olhal sofrem uma operação térmica e mecânica com o objectivo de formar o olhal, designada por dobra. A dobra apresenta um consumo especifico de 1.000 MJtérmicos/ton e de 40 kWheléc/ton. As outras laminas sofrem o processo de laminagem. Na laminagem os topos de cada lamina são aquecidos ao rubro e laminados. Nesta operação o consumo energético é de 2.000 MJtérmicos/ton e de 70 kWheléctr/ton. Após dobra ou laminagem, ambas as laminas (de olhal e de laminagem) são sujeitas a um tratamento térmico de tempera e revenido, obrigando a um consumo especifico de 4.000
MJtérmico/ton.
A colocação dos grampos na mola corresponde à operação de montagem. Os grampos são adquiridos ao exterior, com um consumo especifico semelhante ao aço. A operação de montagem tem um consumo energético desprezável. Seguidamente, as molas são testadas mecanicamente na operação de ensaio, sendo 2% rejeitadas por quebra. Igualmente, não é de considerar consumo energético nos ensaios. A ultima operação consiste na pintura, com um consumo especifico de 10 kWheléc/ton.
a) Desenhe o diagrama de blocos do processo descrito, incluindo a fronteira e os fluxos energéticos e mássicos presentes.
b) Determine o consumo especifico do fabrico de molas em termos de energia final.
c)