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Novos robôs trazem maior segurança e elevam desempenho dos processos

Entre as inovações para a indústria mecânica global estão novidades na área de robótica. Um dos exemplos é uma série de robôs redundantes, que contêm mais eixos que o robô comum, e com sentido sensorial para segurança, podendo operar de forma cooperativa em ambientes com humanos, informou Tarcisio Antonio Hess Coelho, coordenador e professor do curso de engenharia mecatrônica da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo – USP, doutor em engenharia mecânica e membro dos comitês técnicos Robotics e Multibody Dynamics da International Federation for the Promotion of Mechanism and Machine Science.

Um modelo recém-lançado, com capacidade de carga de 7 ou 14 kg, é constituído por apenas um braço com sete eixos de movimentação e sofisticado controle de força, tornando eficiente e mais segura a interação com os operários. “Um parâmetro de desempenho desse robô é a relação entre a capacidade de carga e sua massa total que é de aproximadamente 0,5, o que normalmente, nos convencionais, é de 0,07”, comentou o docente. Também já estão disponíveis modelos de dois braços com sete eixos cada, que, além de trabalharem de forma cooperativa, são seguros para interagir com humanos.

Além dos redundantes e de interação intuitiva, o professor destacou que atualmente nota-se aumento da participação dos robôs manipuladores com estrutura mecânica paralela nos diversos setores produtivos, como automotivo, aeroespacial, alimentício e farmacêutico. “Esse tipo de estrutura permite a elevação do desempenho, principalmente em relação à velocidade de movimentação da ferramenta”, contou. Segundo ele, as garras de alguns alcançam 10 m/s, atingindo aceleração de 150 m/s2, sendo, portanto, adequados para operações de montagem, manuseio ou empacotamento.

E ainda há os modelos de cinco eixos, que possuem topologia híbrida combinando duas estruturas mecânicas, a paralela e a serial. “Em relação ao desempenho, têm volume de trabalho signi­ficativo, com repetitividade de 10 micrometros, adequada para operações de fresamento e soldagem por atrito”, disse Hess Coelho, completando que empresas dos setores automotivo e aeronáutico, como GM e Boeing, já utilizam essas máquinas tendo em vista sua capacidade de gerar componentes com geometria complexa.

De acordo com o docente, por enquanto poucas empresas no mundo, localizadas na Alemanha, Suécia, Japão e Estado Unidos, detêm a tecnologia para o desenvolvimento desses equipamentos. “Enquanto isso, nas universidades brasileiras diversas pesquisas são conduzidas para o desenvolvimento de robôs, com propósitos diversos, desde para atuar no setor industrial e exploração de petróleo até para reabilitação motora”, comentou o professor. “No entanto, o tempo para o desenvolvimento experimental normalmente é longo, uma vez que há dificuldades associadas à importação de motores, redutores e outros componentes especiais.”

Além dos robôs, especialistas em mecânica apontam as impressoras 3D de produtos metálicos como tendência no setor. Segundo Anna Carla Araujo, engenheira mecânica, professora do Departamento e Programa de Engenharia Mecânica da Escola Politécnica e Coppe – Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia da Universidade Federal do Rio de Janeiro e pesquisadora de usinagem e processos fabris, até pouco tempo havia muita dificuldade para se realizar prototipagem rápida com metais, mas agora é uma realidade. Porém, de acordo com a docente, essa manufatura aditiva ainda enfrenta os desafios de qualquer novo processo, do desenvolvimento à fabricação das máquinas com custos menores e ao estudo das propriedades das peças acabadas e suas possibilidades. E acrescentou um destaque da impressão 3D: a colaboração com o meio ambiente. “A manufatura aditiva é uma tecnologia net shape, ou seja, produz a peça no formato final com mínimo de resíduo do processo”, disse Anna, alertando: “A sustentabilidade e a preservação ambiental estão em moda há muito tempo, mas não há uma preocupação real, por exemplo, no descarte de fluidos com óleo, reutilização da energia e adaptação de itens que poderiam ser aproveitados. Preferimos descartar e comprar novidades a transformar”.

Compartilha da mesma opinião sobre a tendência da impressora 3D para metal Eraldo Jannone da Silva, professor e pesquisador do Departamento de Engenharia de Produção da Escola de Engenharia de São Carlos da USP e doutor em engenharia mecânica, acrescentando outra novidade: centro de usinagem que combina o fresamento e a manufatura aditiva por deposição a Laser. Para Silva, como ainda há poucas máquinas de manufatura aditiva disponíveis no Brasil, seria conveniente lançar linhas de financiamento para esses produtos.

Para programar suas próximas compras, conheça aqui novidades da indústria mecânica pesquisadas pela Central de Geração de Conteúdo de NEI Soluções no Brasil e no mundo.

O Estudo de Intenção de Compras da Indústria Brasileira 2014/2015, realizado por NEI Soluções com uma parcela de leitores da Revista e usuários do NEI.com.br, revela que nos próximos meses cerca de 1.500 pro­fissionais da indústria pretendem investir mais de US$ 500 milhões na compra de máquinas, equipamentos e componentes industriais. As máquinas operatrizes e as especiais somam 31% dessas intenções de compras; componentes mecânicos representam 9%; equipamentos para fábricas, 7%; e acessórios e ferramental para máquinas, 8%. Em suma, 55% das intenções recaem sobre produtos relacionados ao setor mecânico.

Para acessar a Revista NEI digital, basta fazer seu cadastro neste link: http://www.nei.com.br/revista/cadastro?origem=home 


Furnas desenvolve usina para gerar energia a partir de ondas de alto-mar

Furnas iniciou projeto de usina flutuante inédita no País, chamada de conversor offshore, para a geração de energia a partir das ondas de alto-mar com capacidade inicial de 100 quilowatts. “A ideia é de que a unidade atenda o Farol da Ilha Rasa e cerca de 200 casas existentes no local”, disse Renato Norbert, gerente da área de pesquisa, desenvolvimento e inovação de Furnas. Na segunda etapa, deverá gerar energia para plataformas do pré-sal. O gerente completou que a intenção também é atender navios que estejam ancorados a pouca distância da costa, aguardando para entrar em algum porto.

A pesquisa é desenvolvida em parceria com a Coppe – Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia, da Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ, e a empresa Seahorse.

Já foi iniciada a construção do protótipo, em pequena escala, que será testado no tanque de ondas da Coppe. Após os aperfeiçoamentos, os técnicos se dedicarão à construção da unidade. A expectativa é de que as operações comecem até o primeiro trimestre de 2016.

Segundo Norbert, a construção da usina é muito mais barata do que usina de geração eólica da mesma capacidade, por exemplo, e a manutenção terá custo baixo. O investimento total da estatal deve ser de R$ 8,2 milhões.

A Coppe e a empresa Tractebel Energia desenvolvem a primeira usina de ondas para produzir energia elétrica da América Latina, situada no Porto do Pecém-CE. Essa unidade se diferencia do projeto de Furnas porque é fixada no porto (onshore).

Fonte: com informações da Agência Brasil.


Coppe inaugura centro de pesquisa para separar CO2 do gás natural

A Coppe – Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia já conta com o Centro de Excelência em Gás Natural – CEGN. Na unidade, localizada no Parque Tecnológico da Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ, com 2.200 m2, serão estudados diferentes processos destinados à separação do dióxido de carbono – CO2 do gás natural. Após sua separação, o CO2 é reinjetado nos poços de petróleo, agilizando a extração do óleo e do gás. A remoção traz vantagens econômicas e ambientais.

Os pesquisadores da Coppe e da Escola de Química da UFRJ testarão tecnologias que possibilitarão a separação do CO2 por intermédio de membranas ou por absorção e adsorção. O novo centro, que contará inicialmente com quatro unidades piloto – duas de permeação por membranas e duas com equipamentos de absorção e adsorção –, é ambiente para estudar os processos de separação do dióxido de carbono, avaliar os tipos de membranas e estudar as melhores rotas de tratamento do gás natural. Os resultados contribuirão para a exploração dos poços da camada do pré-sal, onde o teor de CO2 do gás natural é superior ao dos reservatórios localizados em áreas menos profundas.

A Petrobras investiu cerca de R$ 30 milhões no CEGN. O valor inclui as instalações do centro e os recursos destinados aos seis primeiros projetos que o Programa de Engenharia Química da Coppe e a Escola de Química da UFRJ desenvolverão para a companhia.

“O gás natural, comparativamente aos outros combustíveis fósseis, tem vantagem pela forma que é utilizado, ambientalmente menos agressiva”, comentou Luiz Pinguelli Rosa, diretor da Coppe. “Um dos desafios do Brasil será separar o CO2 do metano, no caso do pré-sal, e reinjetá-lo por razões de recuperação do petróleo, mas também evitar que vá até a atmosfera. Há o problema do efeito estufa e o Brasil tem compromissos assumidos em relação a essa questão.” Pela legislação brasileira, o gás natural consumido no País pode ter no máximo 3% de dióxido de carbono em sua composição.


Coppe/UFRJ inaugura Laboratório de Tecnologia Sonar

O lançamento do Laboratório de Tecnologia Sonar – LabSonar integra as comemorações dos 50 anos da Coppe – Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia, localizada na Universidade Federal do Rio de Janeiro. A inauguração oficial foi realizada em 30 de julho. 

O laboratório desenvolverá tecnologias para acompanhar, detectar e classificar ruídos produzidos no mar pelos motores e condições operativas de navios e vai colaborar com a Marinha na produção de seus materiais e assessorá-la nas negociações para transferência de tecnologia. Há também possibilidades de projetos com sonares ativos, que emitem sinais, ouvem o eco e detectam os corpos presentes.

Segundo José Seixas, coordenador do LabSonar, o laboratório participará do grande salto tecnológico que virá a partir da compra, pela Marinha brasileira, de um submarino nuclear francês, fruto de acordo firmado em 2009 entre o Brasil e a França.

“Submarino nuclear representa muito para o País e será um grande incentivo para as pesquisas que realizamos na Coppe”, disse Seixas. “No momento, nossos pesquisadores estão envolvidos na construção do sonar do submarino nuclear, mas outras tecnologias ainda terão de ser desenvolvidas no País, como sistemas para retirada de gases dos submarinos e postos nucleares para abastecimento.” Sonares são instrumentos de localização que utilizam sinais acústicos submarinos.


Pós-graduação stricto sensu em nanotecnologia da Coppe/UFRJ começa em 2014

31, julho, 2013 1 comentário

A partir de março, a Coppe – Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia, localizada na Universidade Federal do Rio de Janeiro, inicia o Programa de Engenharia da Nanotecnologia – PENT, composto por mestrado e doutorado. A criação do PENT, o 13º programa da Coppe, é um dos marcos das comemorações dos 50 anos do instituto.

“Vamos atuar em áreas como catálise, materiais, filmes e revestimentos, membranas e sensores”, disse Sergio Camargo, coordenador do novo programa da Coppe. “O Brasil está muito atrás no ensino da nanotecnologia e precisamos recuperar esse tempo. Essa é uma tecnologia de ponta e a engenharia é a maneira de fazer a ponte entre o conhecimento básico e a aplicação.”

Segundo o coordenador, hoje o total anual dos investimentos governamentais em nanotecnologia no mundo supera US$ 10 bilhões. “Levando-se em conta os investimentos privados, que são superiores aos governamentais, até o final de 2015 estima-se que o total investido em nanotecnologia no mundo atingirá cerca de um quarto de trilhão de dólares.”


Brasil pode ter seu maior centro hiperbárico em 2016

A Coppe – Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia, localizada na Universidade Federal do Rio de Janeiro, e a Petrobras projetam o maior centro hiperbárico do Brasil voltado para testes em escala real de equipamentos e estruturas de grande porte usadas na exploração e produção de petróleo e gás em águas profundas e ultraprofundas. O centro poderá operar a partir de 2016, caso os recursos para sua implantação sejam obtidos em 2014.

Com aproximadamente 850 m2 de área construída, o centro contará com duas câmaras hiperbáricas capazes de simular ambientes marinhos até 13 mil m de profundidade. Nessas câmaras, serão testados e qualificados os equipamentos a ser utilizados na exploração do pré-sal brasileiro.

Segundo Ilson Paranhos Pasqualino, professor do Programa de Engenharia Oceânica da Coppe e coordenador do projeto, a instalação possibilitará o desenvolvimento de novos sistemas capazes de suportar as condições adversas do ambiente marinho em águas com lâminas d’água superiores a 2 mil m de profundidade.

“O Brasil passará a ser um dos poucos países no mundo a dispor de um centro hiperbárico desse porte voltado para o setor de óleo e gás. Testar os próprios equipamentos que serão instalados no mar torna os resultados ainda mais confiáveis do que os realizados em escala reduzida”, destacou o professor.

Na nova instalação, serão testados equipamentos como válvulas submarinas de grande porte, ferramentas de instalação de equipamentos e módulos de controle submarinos. Além disso, poderão ser desenvolvidas novas técnicas de manutenção e inspeção submarina, conexões especiais e outros equipamentos da área de processamento submarino.

Uma câmara, com 2,65 m de diâmetro interno e 8 m de comprimento útil interno, será capaz de gerar pressões até 6 mil psi, pressão similar à que ocorre em profundidades de 4 mil m, o que equivale ao peso de 20 t sobre a cabeça de um ser humano. A outra, com 70 cm de diâmetro e 7 m de comprimento, atenderá, principalmente, as empresas que atuarão nos campos do pré-sal. Capaz de produzir pressões até 20 mil psi (aproximadamente 13,3 mil m de profundidade), poderá testar e qualificar todos os equipamentos de poços de até 7 mil m de profundidade.

As câmaras hiperbáricas instaladas no centro serão projetadas no Laboratório de Tecnologia Submarina da Coppe, ao qual o centro estará vinculado. Também serão instaladas no local outras duas câmaras hiperbáricas que hoje já realizam testes nesse laboratório.


Coppe/RJ inicia produção de cápsulas em escala nanométrica

Cápsulas para embalar um determinado medicamento com diâmetro mil vezes menor que um fio de cabelo são a primeira aplicação de nanopolímeros nas áreas medica, biotecnológica e farmacêutica no País. Elas serão produzidas pela fábrica recém-inaugurada pelo Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia da Universidade Federal do Rio de Janeiro – Coppe/UFRJ.

Com área de 740 m2, a fábrica e mais seis laboratórios estão localizados no Laboratório de Engenharia de Polimerização do Coppe. Sua meta é produzir 100 quilos diários de materiais micro e nanométricos.

O projeto conta com a parceria da Fundação Oswaldo Cruz, com recursos de R$ 11 milhões por parte do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social –BNDES e da Financiadora de Estudos e Projetos – Finep.

A tecnologia permitirá que a cápsula seja aberta apenas no local exato onde o medicamento deve agir. José Carlos Pinto, professor de engenharia química do Coppe e coordenador dos laboratórios e da fábrica, adiantou que o encapsulamento evita que grande parte da medicação se perca no caminho. Com isso, a dosagem pode ser reduzida. Os testes em animais começam em 2013 e em humanos, em 2014.

Fonte: com informações da Agência Brasil.