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FUNDAÇÃO OSWALDO ARANHA CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VOLTA REDONDA CURSO DE GRADUAÇÃO EM DESIGN TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO EDUARDA FERREIRA CERQUEIRA REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS VOLTA REDONDA 2011

REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

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trabalho de conclusão de curso

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Page 1: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

FUNDAÇÃO OSWALDO ARANHA

CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VOLTA REDONDA

CURSO DE GRADUAÇÃO EM DESIGN

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

EDUARDA FERREIRA CERQUEIRA

REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX

UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

VOLTA REDONDA

2011

Page 2: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

FUNDAÇÃO OSWALDO ARANHA

CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VOLTA REDONDA

CURSO DE GRADUAÇÃO EM DESIGN

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX

UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

Trabalho de Conclusão de Curso

apresentado ao curso de Design do

UniFOA como requisito à obtenção do

título de bacharel em Design com ênfase

Produto.

Aluna: Eduarda Ferreira Cerqueira

Orientadora: Profª. Drª. Daniella Regina

Mulinari

VOLTA REDONDA

2011

Page 3: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

FOLHA DE APROVAÇÃO

Eduarda Ferreira Cerqueira

Redesign da tampa do porta-luvas do modelo Fox utilizando materiais

sustentáveis

Daniella Regina Mulinari

Banca examinadora:

________________________________________

________________________________________

________________________________________

Page 4: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

Dedico este trabalho primeiramente a

Deus, pois me ajudou a vencer os

obstáculos iluminando meus passos; e

aos meus pais pelo esforço, dedicação e

compreensão em todos os momentos de

minha vida.

Page 5: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

Agradeço aos meus pais, minha irmã e

toda minha família por compartilharem

comigo cada conquista realizada; a todos

que caminharam do meu lado ao longo do

curso, principalmente meu namorado, que

me incentivou em todos os momentos e

não me deixou desistir nos momentos de

fraqueza; a minha orientadora que

sempre acreditou em mim e nos meus

sonhos; aos meus amigos, que fizeram

com que as lembranças ficassem

especiais; e a cada professor que me

acompanhou por todo este ciclo de

conhecimento e maturidade, obrigada

pela paciência e dedicação de cada um

de vocês.

Page 6: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

RESUMO

O processo de globalização da indústria automobilística trouxe grandes

oportunidades para a difusão de novos materiais e têm incentivado pesquisas para

produzir “veículos verdes”. Dessa tomada de consciência ambiental surgiu o

conceito de desenvolvimento sustentável e o Ecodesign. Portanto, o objetivo

principal deste projeto foi redesenhar a tampa do porta-luvas do carro Fox e inserir

materiais sustentáveis a partir de um compósito polimérico reforçado com fibras

naturais, visando comercializar veículos que consumam menos combustíveis e

emitam menos poluentes, que sejam mais leves e tenham menor impacto ambiental

ao longo do seu ciclo de vida.

Palavras-Chave: Ecodesign; porta-luvas; compósito; fibras naturais.

Page 7: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

ABSTRACT

The globalization process of the auto industry has brought great opportunities

for the dissemination of new materials and have encouraged research to produce

"green cars". This environmental awareness came the concept of sustainable

development and ecodesign. Therefore, the main objective of this project was to

redesign the lid of the glove compartment of the Fox car and enter sustainable

materials from a polymer composite reinforced with natural fibers, in order to sell

vehicles that use less fuel and emit fewer pollutants, which are lighter and have less

environmental impact over its life cycle.

Keywords: Ecodesign, glove compartment, composite, natural fibers.

Page 8: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

SUMÁRIO

2.1 Gerais .................................................................................................... 16

2.2 Específicos ............................................................................................ 16

2.3 Operacionais ......................................................................................... 16

5.1 Sustentabilidade .................................................................................... 21

5.2 Ecodesign ............................................................................................. 21

5.3 Compósitos poliméricos reforçados com fibras naturais ....................... 22

5.4 Fibras naturais....................................................................................... 25

5.5 Bagaço de cana-de-açúcar ................................................................... 27

5.6 Matrizes Poliméricas ............................................................................. 28

5.7 História do plástico automotivo.............................................................. 29

5.8 Classificações dos plásticos automotivos ............................................. 30

5.9 Polipropileno.......................................................................................... 31

5.10 Funções dos produtos industriais ........................................................ 32

5.11 A história do automóvel ....................................................................... 33

5.12 O Automóvel no Brasil ......................................................................... 35

5.13 O mercado do automóvel .................................................................... 36

5.14 História do Fox .................................................................................... 40

5.15 Porta-luvas do carro FOX .................................................................... 40

5.15.1 Tampa do porta-luvas do carro FOX ............................................ 41

5.16 Processo de Produção do Porta-luvas ................................................ 44

5.17 Custo ................................................................................................... 45

5.18 Aspectos ergonômicos ........................................................................ 45

5.18.1 Análise da tarefa ........................................................................... 46

5.18.2 Requisitos projetuais .................................................................... 49

5.19 Análise de similares ............................................................................ 50

1 INTRODUÇÃO ................................................................................................... 14

2 OBJETIVO ......................................................................................................... 16

3 JUSTIFICATIVA ................................................................................................. 18

4 PROBLEMATIZAÇÃO ........................................................................................ 20

5 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................... 21

Page 9: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

5.19.1 Porta luvas de carros populares da Volkswagen .......................... 50

5.19.2 Porta-luvas de carros populares da Fiat ....................................... 51

5.19.3 Porta-luvas de carros populares da Peugeot ................................ 53

5.19.4 Similares de porta-óculos ............................................................. 55

5.19.5 Similares de pegas ....................................................................... 56

5.19.6 Similares de porta-moeda ............................................................. 56

5.19.7 Similares de porta-cartão .............................................................. 57

6.1 Sustentabilidade e Ecodesign ............................................................... 58

6.2 Compósito polimérico reforçado com fibras do bagaço da cana de

açúcar .................................................................................................................... 58

6.3 Aspectos ergonômicos .......................................................................... 59

6.4 Porta-luvas do carro Fox ....................................................................... 59

7.1 Objetivo ................................................................................................. 60

7.2 Características ...................................................................................... 61

8.1 Formulação ........................................................................................... 63

8.2 Desenvolvimento do Material ................................................................ 64

8.2.1 Preparação e modificação das fibras provenientes do bagaço de

cana ................................................................................................................... 64

8.2.2 Obtenção dos compósitos .................................................................. 65

8.3 Análise do Material ................................................................................ 67

8.3.1 Ensaio mecânico de Tração ........................................................... 67

8.3.2 Ensaio mecânicos de Impacto ........................................................ 69

8.3.3 Ensaio mecânico de Flexão ............................................................ 70

8.3.4 Microestrutura dos materiais........................................................... 70

8.4 Geração de Alternativas ........................................................................ 72

8.4.1 Desenvolvimento ............................................................................ 72

8.4.2 Análise de Alternativas ................................................................... 77

8.4.3 Escolhas de Alternativa .................................................................. 78

8.5 Detalhamento Técnico da Alternativa Escolhida ................................... 79

6 ANÁLISE DE DADOS ........................................................................................ 58

7 SÍNTESE ............................................................................................................ 60

8 METODOLOGIA................................................................................................. 62

Page 10: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

8.5.1 Materiais Escolhidos ....................................................................... 79

8.5.2 Acabamento.................................................................................... 80

8.5.3 Custo com a fibra do bagaço de cana-de-açúcar ........................... 81

8.5.4 Dimensões ...................................................................................... 82

8.5.5 Mecanismo de abertura .................................................................. 82

8.6 Desenho Técnico .................................................................................. 84

8.7 Rendering .............................................................................................. 84

9 CONCLUSÃO .................................................................................................... 87

10 REFERÊNCIAS .............................................................................................. 88

Page 11: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - BMW série e as fibras naturais. ................................................................ 24

Figura 2 – Estrutura da Fibra ..................................................................................... 26

Figura 3 - Primeiro automóvel criado por Benz. ........................................................ 33

Figura 4 - Primeiro automóvel produzido em série. ................................................... 34

Figura 5 – CLIO. ........................................................................................................ 38

Figura 6 - Modelo Fox 2011. ..................................................................................... 39

Figura 7 – Modelo Flex da Ford. ............................................................................... 40

Figura 8 – Porta luvas do carro Fox .......................................................................... 41

Figura 9 – Parte externa da tampa do porta-luvas do carro Fox. .............................. 42

Figura 10 – Vista frontal da parte interna da tampa do porta-luvas do carro Fox. ..... 42

Figura 11 - Perspectiva da parte interna da tampa do porta-luvas do carro Fox. ...... 43

Figura 12 – Sistema de funcionamento de abertura do porta-luvas. ......................... 43

Figura 13 – Sistema para encaixe da tampa do porta-luvas ao painel. ..................... 44

Figura 14 – Vista superior de homem norte-americano percentil 99 com medidas

antropométricas. ........................................................................................................ 47

Figura 15 - Vista superior de mulher norte-americana percentil 1 com medidas

antropométricas ......................................................................................................... 48

Figura 16 – Medidas antropométricas das mãos das mulheres. ............................... 49

Figura 17 – Medidas antropométricas das mãos dos homens. ................................. 49

Figura 18 - Porta-luvas do modelo Cross Fox Volks ................................................. 50

Figura 19 - Porta-luvas do modelo Pólo. ................................................................... 51

Figura 20 - Porta-luvas do modelo Gol. ..................................................................... 51

Figura 21 - Porta-luvas do modelo Pálio Fire. ........................................................... 52

Figura 22 - Porta-luvas do modelo Pálio. .................................................................. 52

Figura 23 - Porta-luvas do Modelo Punto. ................................................................. 53

Figura 24 - Porta-luvas do modelo Uno. .................................................................... 53

Figura 25 – Porta-luvas do Modelo 206..................................................................... 54

Figura 26 – Porta-luvas do Modelo Escapade. .......................................................... 54

Page 12: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

Figura 27 – Porta-luvas do modelo 307..................................................................... 55

Figura 28 – Modelos de porta-óculos. ....................................................................... 55

Figura 29- Modelos de pegas. ................................................................................... 56

Figura 30 – Modelos de porta-moeda........................................................................ 57

Figura 32 – Fluxograma do material a ser aplicado .................................................. 62

Figura 33 – Fibras in natura e modificadas. .............................................................. 64

Figura 34 - Homogeneizador de plásticos. ................................................................ 65

Figura 35 – Calandras. .............................................................................................. 66

Figura 36 – Moinho granulador (RONE). ................................................................... 66

Figura 37 – Equipamento para ensaios mecânicos, Injetora Jasot 300/130. ............ 67

Figura 38 - Máquina EMIC utilizada para o ensaio de tração .................................... 68

Figura 39 - Máquina PANTEC utilizada para o ensaio de impacto. ........................... 69

Figura 40 – Porta-luvas do modelo Fox..................................................................... 72

Figura 41 – Porta-luvas de carros da marca Peugeot. .............................................. 73

Figura 43- Caixa morfológica. ................................................................................... 74

Figura 44- Combinação de acessórios 1. .................................................................. 75

Figura 45 – Combinação de acessórios 2. ................................................................ 76

Figura 47 – Porta-moedas da 3ª geração de alternativas. ........................................ 78

Figura 50 – Detalhamento de materiais..................................................................... 80

Figura 51 – Porta-óculos com tela sintética. .............................................................. 81

Figura 52 – Porta-moeda com tela sintética. ............................................................. 81

Figura 53- Tampa do porta-moedas fechado. ........................................................... 83

Figura 54 – Tampa do porta-moedas aberto. ............................................................ 83

Figura 59 – Rendering da parte externa da tampa do porta-luvas. ........................... 85

Figura 60 – Rendering da parte interna do porta-luvas. ............................................ 86

Figura 55 – Desenho Técnico da tampa do porta-luvas. ........................................... 96

Figura 56 – Desenho Técnico do porta-moedas. ...................................................... 97

Figura 57 – Desenho Técnico do Porta-óculos. ........................................................ 98

Figura 58 – Referência a itens na tampa do porta-luvas. .......................................... 99

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Comparação entre fibras naturais e as fibras de vidro ............................. 23

Tabela 2 - Os materiais poliméricos e suas aplicações. ............................................ 31

Tabela 3 - Descrição dos compósitos de PP reforçados com fibras deslignificadas

provenientes do bagaço de cana. ............................................................................. 67

Tabela 4 – Resultados do ensaio de tração. ............................................................. 68

Tabela 5 – Resultados do ensaio de impacto............................................................ 70

Tabela 6 – Resultados do ensaio de flexão. ............................................................. 70

Page 14: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

ANEXOS

Anexo 1 ...........................................................................................................96

Page 15: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

14

1 INTRODUÇÃO

O processo de globalização da indústria automobilística trouxe grandes

oportunidades para a difusão de novos materiais e têm incentivado pesquisas para

produzir “veículos verdes”, onde todo o ciclo de vida do produto é planejado e

gerenciado de forma a evitar qualquer impacto ambiental (MULINARI, 2009).

A preservação do meio ambiente é hoje uma das grandes questões globais.

Dessa tomada de consciência ambiental surgiu o conceito de desenvolvimento

sustentável, que, na indústria automobilística vem associando a gestão ambiental à

qualidade e a competitividade do automóvel. Hoje é certo que o futuro do automóvel

e de sua indústria passa, necessariamente, pela capacidade dos fabricantes de

reduzir e/ou compensar seus efeitos danosos ao meio ambiente, desde a fabricação

de materiais à reciclagem de autopeças e de veículos em seu fim de vida

(MULINARI, 2009).

Segundo Medina e Gomes (2003), qualquer busca de solução deverá partir

das características básicas do problema automóvel versus meio ambiente, como:

grande volume de resíduos que o automóvel representa; grande diversidade de

materiais presentes em seus componentes; toxidade de alguns elementos químicos

desses componentes; extensão e globalização de sua cadeia produtiva; crescimento

mundial de seu mercado consumidor; e rápida evolução recente de suas tecnologias

e de seus materiais.

Então, buscando opções para substituir insumos sintéticos, a indústria

automobilística tem desenvolvido pesquisas com utilização de recursos renováveis,

como as fibras naturais. Tais fibras já são utilizadas na fabricação de peças de

automóveis proporcionando qualidade e bem estar ao usuário (LUZ, 2008).

Dentre suas formas de aplicação estão o uso no enchimento de bancos e

encostos de cabeça, laterais e painéis de portas, painel de instrumentos, canal de

ar, revestimento do teto, caixa de rodas e outros. Para tais aplicações são utilizados

o bagaço de cana, sisal, juta, curauá, fibra de coco entre outras (MULINARI, 2009).

Além disso, os resíduos dessas fibras são gerados em grande quantidade e a

proposta de utilização, como por exemplo, do bagaço de cana-de-açúcar, é muito

interessante. A fibra de bagaço de cana possui relativa vantagem com relação à

Page 16: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

15

abundância e custo, já que é um produto secundário das indústrias açucareiras e

usinas de álcool.

Leão (1998) produziu uma peça feita inteiramente de polipropileno e uma

peça feita a partir de uma mistura de 50% de polipropileno e 50% de bagaço de

cana e verificou uma redução de 40% no custo. Além disso, o material pôde ser

reciclado 9 vezes e as novas peças foram mais leves.

O compósito polimérico reforçado com fibras naturais é um material

interessante, por ser altamente eficiente e, principalmente, por não poluir o ambiente

de trabalho. Além disso, a ISO 14000 dá a esses compósitos a chance de serem

considerados não somente como uma alternativa isolada, mas também uma

estratégia para reduzir problemas ambientais.

O atual carro FOX apresenta um porta-luvas simples, apesar de seu espaço

amplo não possui acessórios suficientes para se adequar ao restante do carro em

relação ao conforto para o consumidor.

Portanto, o objetivo principal deste projeto foi redesenhar a tampa do porta-

luvas do carro Fox utilizando compósito polimérico reforçado com fibras naturais, a

fim de comercializar veículos que consumam menos combustíveis e emitam menos

poluentes, que sejam mais leves e tenham menor impacto ambiental ao longo do

seu ciclo de vida, além de diminuir o custo consideravelmente do porta-luvas do

carro.

Page 17: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

16

2 OBJETIVO

2.1 Gerais

O objetivo deste projeto foi redesenhar a tampa do porta-luvas do carro Fox

da marca Volkswagen; modificar a parte interna, inserindo alguns itens como porta-

copo e porta-óculos, e revesti-los com um material compósito polimérico reforçado

com fibras do bagaço de cana-de-açúcar, a fim de utilizar como principal ferramenta

o ecodesign.

2.2 Específicos

- Desenvolver e avaliar compósitos poliméricos reforçados com fibras de

celulose provenientes do bagaço de cana-de-açúcar;

- Redesenhar a tampa do porta-luvas do carro Fox;

- Aplicar conceitos ergonômicos;

- Aplicar conceitos de Ecodesign;

2.3 Operacionais

- Levantar dados sobre sustentabilidade

- Levantar dados sobre Ecodesign

- Levantar dados sobre compósitos poliméricos reforçados com fibras naturais

- Levantar dados sobre fibras naturais

- Levantar dados sobre bagaço de cana-de-açúcar

- Levantar dados sobre plásticos

- Levantar dados sobre funções dos produtos industriais;

- Levantar dados sobre a história do automóvel;

- Levantar dados sobre o mercado do automóvel;

- Levantar dados sobre o processo de produção do porta-luvas;

- Levantar dados sobre o custo do porta-luvas;

Page 18: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

17

- Levantar dados sobre os aspectos ergonômicos;

- Realizar uma análise de similares;

- Síntese;

- Desenvolver material;

- Analisar o Material compósito;

- Desenvolver novo porta-luvas;

- Desenvolver desenho-técnico;

- Desenvolver protótipo.

Page 19: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

18

3 JUSTIFICATIVA

Há algum tempo são visíveis no planeta acontecimentos catastróficos em

decorrência do impacto ambiental. Vários estudos direcionam para as causas

humanas, pela evolução da ciência e pelo lançamento de tecnologias em busca do

conforto no homem. Apesar das perspectivas de avanços na melhoria do

ecossistema, ainda há muito a fazer.

Existem legislações que obrigam as indústrias a estudarem melhor o

emprego dos recursos para a redução do impacto ambiental (MARINELI, 2008). Um

exemplo disso são as indústrias automotivas que têm sido pressionadas a reduzir o

peso dos componentes de seus veículos.

A aceitação ambiental de um produto é a marca do novo século, e as

questões como reciclabilidade, toxicidade dos materiais e menor consumo global de

energia passaram a fazer parte da estratégia competitiva das empresas e a integrar

o projeto de produtos desde o design e da seleção dos materiais (NAVEIRO;

PACHECO; MEDINA, 2005).

Com isso, não só as indústrias, mas também a humanidade tende a mudar

suas formas de pensamento e de agir, e assim adequando-se às necessidades do

planeta.

Na área automobilística, há uma crescente preocupação na aplicação de

materiais ditos sustentáveis, bem como a redução de peso de materiais. Algumas

peças feitas de metais nos automóveis já foram substituídas por polímeros de

diferentes tipos, que se adéquam a cada estrutura com resistência similar

(MALAGUETA, 2003). Com esta substituição os materiais ficaram mais leves,

apresentando uma vantagem se comparado à emissão de gases gerados pela

queima de combustível.

Com a diminuição do peso do automóvel, o esforço do mesmo será menor e a

emissão de gases conseqüentemente diminuirá. Alguns materiais já são aplicados

na tentativa da redução de peso dos automóveis, os quais apresentaram uma

redução no consumo de combustível (SANTOS, 2006).

O uso do polímero puro (PU, PP, PE) na injeção de objetos aplicados na parte

interna não é favorável às questões ecológicas exigidas atualmente, pois

Page 20: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

19

dependendo do tipo utilizado aumenta o impacto ambiental, devido ao tempo que

levará para ser degradado no meio ambiente. As empresas, de uma maneira geral

encaram a reciclagem do plástico injetado como a melhor solução de adequação às

leis ambientais. Porém, alguns tipos geram o dobro de energia na produção e são

difíceis para a separação de componentes. Torna-se então inviável financeiramente

insistir neste recurso (NAVEIRO; PACHECO; MEDINA, 2005).

Desta forma, a inserção de fibras naturais em materiais poliméricos tem

contribuído para a redução do impacto ambiental. As fibras naturais são materiais

abundantes, e, dependendo da fonte de onde são retiradas, se não existir um fim

nobre, ou seja, uma forma de utilizá-las, o destino será o lixo (MULINARI, 2009).

Portanto, o objetivo deste projeto foi recriar um design da tampa do porta-

luvas de um carro já existente no mercado utilizando como ferramenta o ecodesign.

Foram utilizados compósitos de polipropileno reforçados com fibras de celulose

proveniente do bagaço de cana- de- açúcar obtido da proução de bioetanol,

diminuindo a quantidade de plástico no automóvel e tornando-o ecologicamente

correto.

O desenvolvimento do porta-luvas de carros populares partiu do interesse de

aumentar o conforto para os consumidores, pois é visível a necessidade da

fabricação envolvendo o uso do material compósito em alguns componentes, como

é o caso de compartimentos para objetos. Com isso, foi desenvolvido um objeto

sustentável, que consuma menos materiais.

Page 21: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

20

4 PROBLEMATIZAÇÃO

Os veículos consomem uma quantidade excessiva de combustíveis derivados

do petróleo. Desta forma as indústrias automotivas são responsáveis em fazer

melhorias nos automóveis, por meio do emprego de novas tecnologias e o

fornecimento de produtos mais eficientes do ponto de vista do consumo de

combustível, assim como a indústria de petróleo busca desenvolver novas fontes de

energia como o álcool e o biodiesel (MARINELLI et al., 2008).

Assim, tem surgido um grande interesse mundial no desenvolvimento de

novas tecnologias que possibilitem a utilização de produtos com menor impacto

ambiental, destacando-se o emprego das fibras naturais.

Neste contexto os plásticos reforçados com fibras sintéticas têm recebido

especial atenção por originarem várias questões que devem ser focalizadas,

principalmente a não-biodegradabilidade e a dificuldade de reciclagem, o que acaba

por gerar um grande acúmulo deste tipo de material em depósitos, lixões e na

própria natureza (MARINELLI et al., 2008).

Portanto, o projeto foi destinado a um carro específico com design precário

em seus porta-luvas, que necessitam de mais acessórios para o conforto do

consumidor, além da preocupação com o material a ser utilizado.

Page 22: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

21

5 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Para embasar este trabalho realizou-se uma consistente pesquisa

bibliográfica, que inicia com a definição dos principais pontos que serviram para a

elaboração do produto.

5.1 Sustentabilidade

A sustentabilidade ambiental é um objetivo a ser atingido e não, uma direção

a ser seguida (MANZINI; VEZZOLI, 2008). Em outras palavras, nem tudo que

apresenta algumas melhorias em temas ambientais pode ser considerado realmente

sustentável. Para ser sustentável, cada proposta apresentada deverá responder aos

seguintes requisitos a seguir:

Basear-se fundamentalmente em recursos renováveis (garantindo ao

mesmo tempo a renovação);

Aperfeiçoar o emprego dos recursos não renováveis (compreendidos

como o ar, a água e o território);

Não acumular lixo que o ecossistema não seja capaz de renaturalizar (isto

é, fazer retornar às substâncias minerais originais e, não menos

importante, às suas concentrações originais);

Agir de modo com que cada indivíduo, e cada comunidade das sociedades

“ricas”, permaneçam nos limites de seu espaço ambiental e, que cada

indivíduo e comunidade das sociedades “pobres” possam efetivamente

gozar do espaço ambiental ao qual potencialmente têm direito.

E a sustentabilidade na indústria automobilística vem associando a gestão

ambiental à qualidade e a competitividade do automóvel.

5.2 Ecodesign

Nos últimos anos a indústria automotiva tem sido pressionada a reduzir o

peso dos componentes de seus veículos, e conseqüentemente os consumos

Page 23: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

22

energéticos. A aceitação ambiental de um produto é a marca do novo século, e as

questões como reciclabilidade, toxicidade dos materiais e menor consumo global de

energia passaram a fazer parte da estratégia competitiva das empresas e a integrar

o projeto de produtos desde o design e da seleção dos materiais.

Dessa forma, engenheiros de projeto e designers têm trabalhado dentro dos

princípios Design for the Environment - DFE, Design for Recycling - DFR ou Design

for Disassembling - DFD, significando que todas as considerações ambientais são

parte integrante do projeto do produto (FURTADO, 2009).

O ecodesign é a expressão sucinta desses princípios e consiste em projetar

ou conceber produtos de forma mais ecológica possível. Portanto, o ecodesign

assegura que o produto seja proveniente do uso mais racional possível de energia,

de água e matérias-primas, e que possa incluir estudos sobre biodegradação e (ou)

reciclagem de resíduos de processos de produção e de produtos em fim de vida

(FURTADO, 2009).

Por isso, as montadoras começaram a usar a análise de ciclo de vida como

apoio a seleção de materiais e têm introduzido a reciclabilidade de forma

sistemática, como critério de escolha entre alternativas técnicas equivalentes. Assim

os novos modelos consomem menos materiais e combustíveis, emitem menos

gases responsáveis pelo efeito estufa e são mais seguros e recicláveis. Esses

resultados têm sido obtidos com a participação direta dos produtores de materiais

automotivos e autopeças, o que propicia uma rápida e ampla difusão das inovações

obtidas, pois esses produtores são fornecedores comuns a várias montadoras.

5.3 Compósitos poliméricos reforçados com fibras naturais

Nos últimos anos tem surgido um grande interesse mundial no

desenvolvimento de compósitos poliméricos reforçados com fibras naturais. Estes

materiais têm sido considerados “ecologicamente corretos”, mostrando-se viável na

substituição, de polímeros reforçados com fibras de vidro e outras cargas. Um fator

importante que favorece o emprego de fibras naturais como insumo renovável é a

crescente perspectiva de economia de energia por meio da redução de peso dos

componentes, bem como os aspectos ligados à recuperação das matérias-primas e

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23

ao reaproveitamento dos materiais no final do ciclo de vida do produto (MULINARI,

2009).

A Tabela 1 elucida as principais vantagens das fibras naturais quando

comparadas às fibras de vidro.

Tabela 1 - Comparação entre fibras naturais e as fibras de vidro (WAMBUA; IVENS; VERPOEST,

2003)

Propriedades Fibras

Naturais

Fibras de Vidro

Densidade Baixa Alta

Reciclabilidade Sim Não

Fonte renovável Sim Não

Consumo de energia para a produção Baixo Alto

Abrasividade aos equipamentos Não Sim

Risco á saúde quando inalada Não Sim

Descarte ambiental Biodegradável Não-biodegradável

Além das vantagens apresentadas na Tabela 1, diversas fibras naturais,

denominadas materiais lignocelulósicos, são produzidas em praticamente todos os

países e agregam um caráter social no seu cultivo.

A indústria automobilística tem demonstrado interesse na utilização de

materiais reforçados com fibras naturais, para aplicação em componentes de

revestimentos internos de veículos, como por exemplo, laterais, teto, painel, e

também para elevar o conforto e atuar como elemento de acabamento (MULINARI,

2009).

A BMW tem investido no desenvolvimento destes materiais buscando, entre

outros aspectos, a preocupação com as questões ecológicas, o preço e a

disponibilidade destes materiais na natureza (SCRIBD, 2011). O BMW série 7, por

exemplo, emprega 24 kg de materiais renováveis, dentre os quais mais de 13 kg são

fibras naturais (Figura 1). Estes materiais são utilizados nos revestimentos de portas

além de outras partes internas do veículo.

Page 25: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

24

Figura 1 - BMW série e as fibras naturais (MULINARI, 2009).

Diversos trabalhos e projetos dentro da área de utilização de fibras naturais

como reforço em compósitos têm sido desenvolvidos no Brasil, podendo-se citar

entre outros, Luz, Gonçalves e Del’Arco (2008) que estudaram o processamento e

caracterização de compósitos de polipropileno reforçado com fibras de celulose e

palha do bagaço de cana, direcionado para a indústria automobilística.

Mulinari (2009) avaliou o uso da fibra de celulose proveniente do bagaço de

cana-de-açúcar como reforço em PEAD, visando aplicação na indústria

automobilística.

Uma condição fundamental para produzir compósitos termoplásticos com

fibras naturais é a qualidade das fibras utilizadas em termos de pureza e

granulometria. As fibras devem ser moídas de forma a se obter tamanho e

distribuição definidos, normalmente na faixa de 0,1 a 10 mm (JAYARAMAN, 2003;

MIGNEAULT et al., 2009). Além do tamanho, o tipo de fibra utilizada tem grande

influência nas propriedades dos compósitos. As fibras mais usadas são: sisal, juta,

linho, curauá, coco, bagaço de cana e banana.

A adição de fibras naturais aos termoplásticos pode conferir uma melhora nas

propriedades mecânicas, provocando um aumento na resistência à tração do

compósito comparado ao polímero puro, além da redução de custo obtida no

compósito, advinda da menor densidade do material.

Page 26: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

25

Dentro do contexto apresentado, as fibras de bagaço de cana são materiais

que possuem ampla possibilidade de aplicação para o desenvolvimento de

compósitos reforçados com fibras naturais.

5.4 Fibras naturais

Aproximadamente 100 anos atrás, cordas, embalagens, roupas e também o

papel eram feitos de fibras naturais locais, como cânhamo, o linho, etc. Em 1896,

por exemplo, poltronas de aviões e tanques de combustíveis eram feitos de fibras

naturais com pequenas quantidades de ligantes poliméricos onde geralmente eram

utilizadas resinas fenólicas ou melamina-formaldeído (PINTO, 2007).

Em 1908, os primeiros compósitos baseados em fibras naturais foram

aplicados para a fabricação de grandes quantidades de canos, tubos e placas, para

suprir a indústria eletrônica.

Atualmente, por questões ambientais têm surgido um renascimento na

utilização de materiais naturais, principalmente na indústria automobilística e de

embalagens (ex.: caixas, painéis de carros, etc.). Neste contexto utilizam-se fibras

naturais para reforçar tanto materiais termoplásticos como termorrígidos.

As fibras naturais são baseadas em suas origens (clima local, umidade local,

idade da planta, etc.) sendo que a disponibilidade de tais fibras e as suas

propriedades mecânicas são em geral pré-requisitos para a viabilidade e o sucesso

de sua aplicação. Podem ser classificadas em grupos de acordo com o tipo e a parte

do vegetal de onde ela é retirada sendo que as cinco principais classes de fibras

correspondem às fibras de: (1) gramíneas, (2) folhas, (3) caule, (4) sementes e

frutos, (5) madeira (PINTO, 2007).

As fibras classificadas como naturais podem ser divididas segundo a sua

fonte de origem: mineral, animal e vegetal. As fibras minerais são formadas por

cadeias cristalinas com grande comprimento, como as do asbesto. As fibras de

origem animal têm cadeias protéicas, enquanto as vegetais apresentam cadeias

celulósicas (ZAH, 2007).

Atualmente, as fibras naturais tais como as fibras de sisal, bambu, coco,

bananeira e outras tem se destacado, devido à sua abundância, disponibilidade. Os

Page 27: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

26

principais componentes das fibras naturais são a celulose, hemicelulose, lignina,

pectinas, extrativos (componentes de baixo peso molecular) e cera (ZAH, 2007).

Figura 2 – Estrutura da Fibra (MEGIATTO, 2010)

As fibras naturais podem ser consideradas compósitos naturais, que são

constituídos principalmente de fibrilas de celulose incorporada numa matriz de

lignina (Figura 2). As fibrilas de celulose são alinhadas ao longo do comprimento da

fibra, o que resulta em máxima resistência à tração e flexão, além de fornecer rigidez

no eixo das fibras, portanto é também um material anisotrópico. A eficiência do

reforço da fibra natural está relacionada com a natureza da celulose e sua

cristalinidade (LEÃO, 2009).

A qualidade da fibra pode ser aumentada por processos tecnológicos como,

por exemplo, a deterioração microbiana (os quais são feitos de modos físicos ou

Page 28: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

27

químicos atualmente) ou pelo novo processo de explosão a vapor (processo por

pressão) utilizados para a deslignificação e separação das fibras celulósicas

(fibrilação). No processo de explosão a vapor, o próprio vapor (e aditivos se

necessário), sob pressão e com aumento de temperatura, penetram nos espaços

entre as fibras e os feixes de fibras e por isso as lamelas intermediárias e as

substâncias aderentes às fibras são isoladas, e podem ser removidas por lavagem

(PINTO, 2007).

5.5 Bagaço de cana-de-açúcar

De acordo com Leite (2002), a cana-de-açúcar é cultivada em mais de cem

países, é originária da Índia e com o decorrer do tempo sua cultura se expandiu para

o mundo todo. Esta planta é uma das que possuem maiores qualidades, entre as

culturas comerciais, por sua eficiência e assimilação de fotossíntese e capacidade

de produzir massa verde composta por açúcares, amidos, proteínas e compostos

lignocelulósicas.

Do ponto de vista de suas potencialidades, utilizando tecnologia química e

biotecnológica, a cana dará lugar a um número importante de produtos, apenas

superados pelos que se obtêm da petroquímica. A utilização dos produtos e

subprodutos da cana permite um desenvolvimento industrial dentro de um ciclo

fechado de aproveitamento integral, que abrange até os resíduos, utilizando-se

estes de forma tal que não prejudiquem o meio ambiente e ao mesmo tempo tenham

utilidade econômica.

A diversificação a partir da cana-de-açúcar oferece às empresas importantes

vantagens: matéria-prima renovável, altos rendimentos em biomassa,

compatibilidade com o meio ambiente, um importante número de alternativas

produtivas para escolher e uma menor dependência na comercialização de um só

produto (LEITE, 2002).

O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, por isso e por outras

vantagens a fibra proveniente do bagaço da cana tem se destacado. Segundo a

Companhia Nacional de Abastecimento (2011), a previsão do total de cana que será

moída na safra 2010/11 é de 624.991 mil toneladas, com incremento de 3,40% em

Page 29: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

28

relação à safra 2009/10, o que significa que haverá 20.477 mil toneladas a mais para

moagem nesta safra. Com a exceção da região sul, que teve a produção reduzida

em 3,40%, às demais regiões apresentam incremento da matéria prima,

destacando-se as regiões norte (39,20%) e centro-oeste (24,20%).

Como a cana de açúcar é usada para a produção tanto de açúcar quanto de

álcool, o bagaço da cana é o resíduo produzido em maior escala na agroindústria

brasileira, com sobras anuais estimadas em 60 milhões de toneladas, o que tem

causado sérios problemas de estocagem, além do impacto ao meio ambiente. Com

isso, o uso do bagaço de cana, além de ser utilizado em grande parte para a

geração de energia, tem se prestado para diversas aplicações, tais como: reforço

para compósitos poliméricos, componentes para indústria de construção civil, entre

outras (MULINARI et. al, 2009; LUZ; GONÇALVES; DEL’ARCO, 2007; LUZ et al.,

2008).

5.6 Matrizes Poliméricas

A escolha da matriz polimérica dependerá das propriedades físicas,

mecânicas e térmicas exigidas para uma determinada aplicação, como também do

processo de fabricação escolhido e do custo associado.

Os polímeros mais usados em compósitos poliméricos são os termoplásticos

e os termorrígidos. A principal diferença entre estes dois tipos está no

comportamento quando aquecidos, isto é, os termoplásticos são polímeros capazes

de serem moldadas várias vezes, devido às suas características de se tornarem

fluidos sob ação da temperatura e depois se solidificarem quando há um decréscimo

de temperatura. Por outro lado, os termorrígidos não se tornam fluidos devido à

presença de ligações cruzadas entre as cadeias macromoleculares (MULINARI,

2009).

A utilização de polímeros termoplásticos tem crescido desde a criação dos

novos termoplásticos resistentes a altas temperaturas, tais como as poliamidas,

polisulfonas dentre outros materiais.

As matrizes termoplásticas são longas moléculas com comprimento da ordem

de 20 a 30 nm (DAVIS; TROXELL; HAUCK, 1982) e fluem facilmente sob tensão

Page 30: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

29

sem elevadas temperaturas, permitindo assim que sejam fabricadas na forma

solicitada e mantendo a forma quando resfriada à temperatura ambiente. Esses

polímeros podem ser repetidamente aquecidos, fabricados e resfriados e,

conseqüentemente, serem reciclados.

As características mais atrativas oferecidas pelos compósitos termoplásticos

são o potencial de produção a baixo custo, boa resistência ao impacto, boa

resistência à propagação de microtrincas, fácil controle de qualidade e a

possibilidade de reciclagem de matéria prima.

5.7 História do plástico automotivo

A partir da década de 70, uma série de fatores influenciou a indústria

automobilística acelerando sua evolução técnica, tais como o aumento das vendas

decorrente da globalização do setor e o conseqüente aumento da poluição pelo

número de veículos em circulação; o crescimento da consciência ecológica dos

consumidores; a melhoria tecnológica dos materiais existentes e o desenvolvimento

de novos materiais, incluindo novas ligas metálicas, novos polímeros e compósitos

(MALAGUETA, 2003).

Com a crise do petróleo houve a necessidade de diminuir o peso dos

automóveis, com o objetivo de diminuir o consumo de combustível, o qual foi

possível por meio da substituição de peças metálicas por plásticas, sem acarretar

perda de qualidade e de segurança. Essa evolução dos materiais representou

avanços técnicos importantes na indústria automobilística, mas também trouxe

novos problemas. Diferentemente dos metais, que possuem excelente

reciclabilidade, os plásticos não tinham essa característica, e passaram a ser um dos

principais problemas do descarte de veículos.

Então, para contornar a situação tanto dos materiais plásticos quanto das

suas técnicas de reciclagem têm sido desenvolvidas várias pesquisas.

De acordo com Malagueta (2003), os materiais plásticos foram introduzidos

inicialmente nos EUA nos fim dos anos 60, sua participação cresceu entre 1960 e

1970, de 11 para 45 Kg num carro médio, porém seu maior consumo foi em funções

decorativas e de acabamento interior.

Page 31: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

30

Desta forma, houve vários incentivos na busca de maior durabilidade, maior

eficiência e menor emissão de gases. O ferro e o aço ainda representavam, em

1995, 67,5% do peso do automóvel médio contra 7,7% dos plásticos e 5,8% do

alumínio. De 1978 a 1990 houve uma substituição crescente de aço por plásticos o

que reduziu o peso médio do automóvel de 1588Kg para 1316 Kg

(MALAGUETA,2003).

Os materiais plásticos atingiram quase 8% do peso total do veículo em 1992,

mas essa participação estabilizou-se até 1996, embora as previsões em 1990

admitissem dobrar esse valor nos próximos dez anos.

A evolução dos materiais automotivos nos últimos 30 anos revela um

decréscimo dos materiais ferrosos em proveito do alumínio e dos plásticos. Contudo

os plásticos de fato são uma denominação genérica de uma família muito

diversificada, onde o polipropileno tornou-se o mais importante (MALAGUETA,

2003).

5.8 Classificações dos plásticos automotivos

Os polímeros podem ser classificados em dois grupos básicos, os

termoplásticos e os termorrígidos.

Em relação a sua aplicabilidade é possível classificá-los em plásticos de uso

geral e plásticos de engenharia. Os plásticos de engenharia pertencem à categoria

os termoplásticos, amplamente utilizados no automóvel, por apresentarem módulo

de elasticidade alto, serem leves, não corrosivos, fáceis de fabricar e processar,

terem alta tenacidade e bom isolamento térmico. Assim os termoplásticos são

capazes de substituir os metais e suas ligas nos processos de fabricação de peças e

montagem do automóvel (MALAGUETA, 2003).

Contudo esses materiais não param de evoluir quanto às suas propriedades

químicas e mecânicas, para atender às exigências de qualidade, segurança e

durabilidade para utilização em componentes automotivos que necessitem das mais

variadas propriedades. Alguns exemplos desses usos podem ser evidenciados na

Tabela 2.

Page 32: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

31

Tabela 2 - Os materiais poliméricos e suas aplicações (MALAGUETA, 2003).

MATERIAL UTILIZAÇÃO

Policarbonato Pára-choques, calotas, suporte para

Retrovisores

Poliamida 6 com 30% de fibra de

vidro

Componentes estruturais

Misturas de policarbonato +

ABS

Freios, componentes semi-estruturais

Co-polímeros: Poliamida 6.12 Pára-lama, painel de instrumentos

Polipropileno Pára-choque, caixas de bateria

PMMA Setas, Pisca-alerta, luzes traseiras (lanterna

e freio)

PEAD Reservatórios (água, óleo de freio etc.)

PVC Revestimento do motor e de cabos

ABS, Espuma de PU e filme de

PVC, PVC

Painel de instrumentos, freios ABS (principal

componente)

5.9 Polipropileno

As propriedades físicas e químicas do polipropileno são similares ao PEAD,

apresentando menor resistência ao impacto e maior resistência térmica, maior

resistência à flexão e capacidade de retornar à geometria original após a eliminação

de um esforço sendo, por este motivo, um plástico dito com “memória”. Suas

limitações são pouca rigidez, estabilidade dimensional e resistência ao riscamento

(LIMA, 2006).

O polipropileno tem sido utilizado em várias aplicações, tais como, seringas

descartáveis, pára-choques/pára-lamas/suporte de bateria (de automóveis, ônibus e

caminhão), utensílios domésticos (potes, copos, jarras, bandejas, est.), frascos,

eletrodomésticos, brinquedos, filmes, mesas, cadeiras, e outros elementos de

Page 33: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

32

mobiliário, estojos e embalagens para diversos produtos, pastas escolares etc

(LIMA, 2006).

5.10 Funções dos produtos industriais

No processo criação de um produto o projetista e o designer industrial devem

aperfeiçoar as funções de um produto visando satisfazer as necessidades do

usuário. Por isso, o designer industrial deve conhecer as múltiplas necessidades e

aspirações dos usuários, de forma a elaborar o produto com as funções adequadas

a cada caso (LOBACH, 2001).

Infelizmente, nas pesquisas sobre necessidades exigidas por usuários feitas

até o presente pela indústria, a ênfase tem sido dada à pesquisa das necessidades

práticas, deixando-se de lado as necessidades psíquicas e sociais dos

consumidores. O designer industrial hoje em dia ainda está pouco informado sobre

os futuros usuários de seus produtos e não tem uma informação segura sobre suas

necessidades (PORTO, 2010).

O designer é o profissional responsável pela materialização das idéias para a

satisfação das necessidades dos usuários de um projeto, que são classificados

conforme Löbach (2001) em quatro categorias: objetos naturais, que existem em

abundância sem influência do homem; objetos modificados da natureza; objetos de

arte; e objetos de uso.

O designer estabelece um papel intermediário entre o usuário e o produto,

pois ele reconhece necessidades e desejo do consumidor e o realiza por meio do

projeto para concretização em produto. Conhecer o consumidor é essencial para

atingir as expectativas do usuário na manipulação do objeto (PORTO,2010).

Com isso, existem três funções essenciais a serem analisadas para a

elaboração de um projeto, as funções práticas que são todas as relações entre um

produto e seus usuários, a função estética que é a relação entre um produto e um

usuário no nível dos processos sensoriais, e a função simbólica que é quando a

espiritualidade do homem é estimulada pela percepção deste objeto, ao estabelecer

ligações com suas experiências e sensações anteriores (LOBACH, 2001).

Page 34: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

33

5.11 A história do automóvel

No século XIX, surgiram as primeiras carruagens sem cavalos, movidas a

vapor, porém eram muito barulhentas e lentas, então a partir de 1830, foram

aperfeiçoados veículos elétricos alimentados por baterias, mais "rápidos e

"silenciosos", porém tinham o inconveniente de não percorrer longas distâncias

porque logicamente dependiam de carga de baterias.

Karl Benz criou em 1855 o primeiro automóvel, com apenas 2 lugares e 3

rodas, e podia atingir até 13 km/h, conforme a Figura 3. Após cinco anos Étienne

Lenoir construiu o primeiro motor de combustão, com o mesmo princípio utilizado

nos motores até hoje (VR CARROS, 2011).

Figura 3 - Primeiro automóvel criado por Benz (HISTÓRIA DO CARRO, 2007).

Os motores a vapor, que queimavam o combustível fora dos cilindros, abriram

caminho para os motores de combustão interna, que queimavam no interior dos

cilindros uma mistura de ar e gás de iluminação

Page 35: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

34

Entre 1860 e 1870, surgiu a construção de um pequeno carro movido por um

motor a 4 tempos, construído por Siegfried Markus, em Viena, em 1874. O ciclo de 4

tempos foi utilizado com êxito pela primeira vez em 1876, num motor construído pelo

engenheiro alemão Conde Nikolaus Oto.

Ao surgir a gasolina como combustível, o motor passou a ter uma alimentação

de carburante independente. Gottlieb Daimler e Karl Benz, cada um ao seu modo,

foram os primeiros a utilizar o novo combustível.

O primeiro carro nasceu na Alemanha, foi aperfeiçoado na França, mas já era

fabricado nos Estados Unidos. O primeiro carro americano, o Duryea surge em

1893. (VR CARROS, 2011).

E foi nos Estados Unidos que houve o segundo grande passo para a

popularização e evolução definitiva do automóvel, em Abril de 1908, a Ford lançou

no mercado, o Model T como mostra a Figura 4, um veículo robusto, seguro, fácil de

guiar e principalmente barato.

Figura 4 - Primeiro automóvel produzido em série. (HISTÓRIA DO CARRO, 2007).

Page 36: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

35

A fabricação deste modelo ganhou um notável incremento a partir de 1913,

quando Henry Ford implanta a linha de montagem e a produção em série,

revolucionando a indústria automobilística (HISTÓRIA DO CARRO, 2007).

5.12 O Automóvel no Brasil

Em 1893, na cidade de São Paulo, surgiu um carro aberto com rodas de

borracha, a vapor com caldeira, fornalha e chaminé com apenas dois passageiros.

No Rio de Janeiro em 1897 o automóvel já causava furor. Em 1900, Fernando

Guerra Duval, desfilava pelas ruas de Petrópolis com o primeiro carro de motor a

explosão do país, um Decauville de 6 cavalos, movido a "benzina".

Em 1903, existia em São Paulo 6 automóveis circulando pela cidade, onde a

prefeitura tornou obrigatória a inspeção dos veículos, para fornecer uma placa de

identificação, a velocidade para o veículo também já dispunha de regulamentação

para que nos lugares estreitos ou onde havia acumulação de pessoas, a velocidade

não ultrapassaria 30 Km/h. ( VR CARROS, 2011)

A primeira corrida automobilística no Brasil ocorreu em São Paulo, no dia 26

de julho de 1908. Repórteres nacionais e estrangeiros cobriam o evento, que

também foi o primeiro de toda América do Sul. O grande vencedor foi o paulista

Sylvio Penteado, que com seu Fiat de 40 cavalos, o qual cumpriu o trajeto de 70

km/h com a velocidade de 50km/h. Em 1908 foi criado o Automóvel Clube de São

Paulo, para estimular o automobilismo na cidade, na mesma época no Rio de

Janeiro foi criado o Automóvel Club do Brasil (VR CARROS, 2011).

A paixão pelos automóveis logo trouxe a vontade de se fabricar os

automóveis aqui mesmo, e em 1907 uma empresa montou e colocou em

funcionamento em São Paulo, a Fiat.

Com US$ 25 mil (equivalente a 111 Contos de Réis) desembarcava no Brasil

a Ford Motors, instalando-se primeiramente num armazém alugado com 12

funcionários. O primeiro projeto foi a montagem do famoso modelo T, e já no ano

seguinte foram montados os primeiros caminhões, obrigando a empresa a procurar

um local maior.

Page 37: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

36

Em 1925, chega a General Motors, logo de inicio tinha capacidade para

montar 25 carros por dia, com grande sucesso as vendas ao término desse mesmo

ano, a empresa contabilizava 5.597 veículos vendidos, obrigando a fábrica a

aumentar a produção diária para 40 veículos.

Getúlio Vargas estabeleceu que os veículos só entrassem no Brasil

totalmente desmontados, e sem componentes que já fossem fabricados por aqui.

Este foi o primeiro grande impulso para a "Nacionalização e formação de uma

Indústria Automobilística no Brasil.

No Brasil e em praticamente toda a América Latina, a produção do carro em

série só se concretizou após a Segunda Guerra Mundial. Nesse período, o Brasil

viveu a explosão da indústria automobilística. No governo de Juscelino Kubitschek,

com a promessa de realizar 50 anos em 5, montadoras de carro do mundo inteiro se

instalaram no país (VR CARROS, 2011).

Atualmente, o desenvolvimento dos carros passou a girar em torno de um

objetivo em comum: viagem rápida, conforto e segurança para os passageiros. De

acordo com a AEA – Associação Brasileira de Engenharia Automotiva, o interior dos

veículos passou por mudanças marcantes baseadas em estudos que comprovam

um crescimento da influência do Design interno na decisão de compra dos

consumidores. As montadoras passaram a investir em inovações tecnológicas no

interior dos veículos, o que aprimorou o desempenho, a funcionalidade, qualidade

segurança e ergonomia. Tais mudanças podem ser consideradas manifestações às

modificações de mercado. Em tempos globalizados, o automóvel deixou de ser

apenas um meio de transporte, sendo considerado como uma extensão da casa ou

do trabalho, principalmente se avaliarmos o fato de que se passa grande parte do

dia dentro do veículo. Deste modo, as questões referentes à “habitabilidade”

automotiva estão sendo tratadas como aspectos importantes no desenvolvimento de

veículos (IROKAWA; CUNHA; CÂMARA, 2007).

5.13 O mercado do automóvel

De acordo com o presidente da ANFAVEA (Associação nacional de veículos

automotores), Cledorvino Belini, o Brasil necessita de uma sacudida em termos de

Page 38: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

37

competitividade, especialmente por estar em um momento de muita prosperidade na

indústria automobilística brasileira, sendo assim é uma grande oportunidade para

consolidar-se frente ao cenário internacional, ainda que para isso seja necessário

muito trabalho duro para melhorar a qualidade da indústria nacional. Existem no

Brasil 25 marcas que disputam o mesmo espaço, aguardando que o consumo de

automóveis no Brasil cresça (CULTURAMIX.COM, 2010).

A super valorização do real pode ser um dos motivos para a redução na

capacidade de exportações, e isto tem facilitado a importação de veículos. Nos

últimos cinco anos houve uma redução em torno de 50% na exportação de veículos

brasileiros, em 2005 foram cerca de 900 mil carros contra apenas 475 mil veículos

no ano de 2009 (CULTURAMIX.COM, 2010).

Estas tendências somadas aos altos investimentos só terão resultados

positivos se houver uma linha de coordenação de esforços nos diversos setores de

produção envolvidos, desde os produtores de autopeças e de aço até as poderosas

montadoras. O Brasil é o país que tem o melhor desempenho em pesquisa e

engenharia do BRIC (Brasil, Rússia, Índia e China respectivamente), pois tem

ousado; inovado e trabalhado muito (CULTURAMIX.COM, 2010).

E para inovar, o designer é essencial neste momento, e de acordo com o

Anthony Prozzi, designer da Ford nos Estados Unidos, é preciso antecipar o que irá

acontecer e segundo ele, tanto ontem como hoje as roupas e os carros refletem as

tendências de cada época (MOTOR CLUBE, 2006).

A inovação surge a cada dia com o processo de globalização da indústria

automobilística, que trouxe grandes oportunidades para a difusão de novos

materiais, mesmo os de uso ainda hoje restrito como cerâmica, e vem incentivando e

direcionando pesquisas para se produzir o “veículo verde” ainda no século XXI.

Nesse sentido tem sido fortemente impulsionado o desenvolvimento de materiais

com novas funções, novas peças e sistemas, resultado de programas de pesquisa

de longo prazo e em parceria entre montadoras e seus fornecedores, que aproxima

a pesquisa de sua utilização industrial (MEDINA, 2003).

E o que no começo era apenas o cumprimento de uma obrigação hoje se

transformou em questão de sobrevivência. Em um mundo cercado por normas

ambientais severas, organizações não-governamentais defensoras da flora e fauna

Page 39: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

38

e consumidores cada vez mais preocupados com o fim dado a insumos usados nas

linhas de produção, empresas de diferentes setores encontram-se em uma

encruzilhada. Ou se adaptam às exigências ambientais, para manter uma boa

posição no mercado e ganhar o respeito do cliente, ou estão fora do jogo (TERZIAN,

2006).

O Brasil transformou-se em referência mundial com o início de um projeto de

pesquisa para utilização de fibras naturais (da juta, do sisal e do coco) em várias

peças dos automóveis, como bancos, apoio de cabeça, caixa de roda, painel de

instrumentos, entre outros (TERZIAN, 2006).

A Renault do Brasil, já utiliza a fibra natural derivada da juta na tampa do

porta-malas do modelo Clio (Figura 5), e resolveu desenvolver, sob a coordenação

do Laboratório de Materiais Mercosul, um estudo aprofundado sobre as

possibilidades de utilização dessas matérias-primas no maior número possível de

itens automotivos (TERZIAN, 2006) .

Figura 5 - CLIO (CATALDI, 2009)

A Volkswagen também tem utilizado fibras naturais, porém da planta curauá,

típica do norte do Brasil, na fabricação do forro e dos carpetes de toda a linha do

modelo Fox, como mostra a Figura 6. O projeto foi mostrado ao público durante a

Ecogerma 2009 (COSTA, 2009).

Page 40: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

39

Figura 6 - Modelo Fox 2011 (Blog VW Paraguaçu, 2010).

Outra empresa que já tem se adequado aos requisitos para um “veículo

verde” é a montadora Ford, que anunciou a substituição de 30% do plástico à base

de petróleo em sua linha de veículos pelo material à base da fibra do sisal. Para

suprir o aumento esperado na demanda, o Estado se comprometeu estimular o

aumento da área plantada de sisal de 140 mil para 300 mil hectares nos próximos

três anos, segundo a Secretaria da Ciência, Tecnologia e Inovação (Secti) (GOMES,

2008).

No Canadá, a Ford produz o modelo Flex (Figura 7), onde foram utilizados a

palha do trigo para reforçar os componentes de plástico. O material utilizado no

porta-luvas do carro é composto por 20%de fibra vegetal, o que proporciona uma

economia anual de cerca de dez toneladas de petróleo e reduz as emissões de CO2

no processo de produção em até 15 toneladas (AutoPortal, 2009).

Page 41: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

40

Figura 7 – Modelo Flex da Ford (AutoPortal, 2009).

5.14 História do Fox

O carro Fox foi comercializado inicialmente para substituir o carro Gol no

mercado, porém como o custo final do carro foi superior ao Gol, não pode ser

substituído. Mas o carro fez muito sucesso, ficando em 2º lugar dos carros mais

vendidos da Volks, perdendo somente para o Gol (ENCONTRANDOCARROS,

2011).

Apesar de aparentar um carro compacto do lado externo, o carro Fox possui

um espaço interno muito amplo, além de alto conforto. O carro foi projetado e

produzido inteiramente no Brasil.

O seu nome Fox significa raposa em inglês, o qual recebeu este nome pela

agilidade e velocidade do animal, além de ser compacto

(ENCONTRANDOCARROS, 2011).

5.15 Porta-luvas do carro FOX

O porta-luvas do carro FOX, que foi escolhido para o desenvolvimento do

projeto apresenta um espaço amplo, porém sem acessórios extras para maior

Page 42: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

41

conforto do consumidor. A parte interna do porta-luvas está agregada ao painel,

assim, não deve ser modificada do seu padrão.

O porta-luvas possui luz no seu interior, que facilita para o consumidor o

manuseio quando estiver escuro.

Figura 8 – Porta luvas do carro Fox

5.15.1 Tampa do porta-luvas do carro FOX

A tampa original do carro Fox foi analisada, para mostrar seus pontos

positivos e negativos.

A parte externa possui uma pega muito bem elaborada com uma ergonomia

favorável ao motorista, fácil de manusear e de alta precisão, como mostra a Figura

9.

Page 43: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

42

Figura 9 – Parte externa da tampa do porta-luvas do carro Fox.

A parte interna da tampa é simples, não possui acessórios sofisticados,

somente duas presilhas para segurar caneta e um clips para papéis, no qual há uma

dificuldade ao manuseá-lo devido ao espaço mal planejado, como é evidenciado na

Figura 10.

Figura 10 – Vista frontal da parte interna da tampa do porta-luvas do carro Fox.

Pode-se perceber também que existe um sistema para a abertura do porta-

luvas (Figura 11), que foi coberta para não ficar exposta, porém perde-se muito

espaço com este sistema.

Pega para

abertura

Presilhas e

clips para

Canetas e

papéis

Page 44: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

43

Figura 11 - Perspectiva da parte interna da tampa do porta-luvas do carro Fox.

O sistema interno é composto de várias peças que necessitam de molas e

uma engrenagem para o sistema funcionar, como pode ser visto na figura 12.

Figura 12 – Sistema de funcionamento de abertura do porta-luvas.

Nas tampa consta um sistema para encaixe no painel muito simples e bem

elaborado, não possui outros materiais além do plástico, este sistema pode ser

observado na Figura 13.

Trava da

tampa.

Sistema para

Funcionamento

da trava

Sistema

para abertura

Page 45: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

44

Figura 13 – Sistema para encaixe da tampa do porta-luvas ao painel.

5.16 Processo de Produção do Porta-luvas

O tampa do porta-luvas do carro é produzido separadamente do resto do seu

painel. A indústria que fabrica a peça faz a produção de 320 tampas dia, mas para

isso a empresa trabalha em três turnos de oito horas. São necessários cinco

operadores de máquinas por turno, e esta é a única mão de obra direta para

desenvolver todo o processo de transformação, desde a matéria prima até o estoque

final. As máquinas utilizadas para a produção do porta-luvas são três injetoras e

duas soldas vibracionais. Neste processo a matéria prima não necessita de mão de

obra para ser levada ao maquinário, ela é transportada da sala de estoque por

sucção direto para a injetora. Para não haver problemas de excesso de matéria

prima, é utilizado um sistema onde o material é quantificado para entrar nas injetoras

(FIGUEIREDO, 2009).

Para a produção, a injetora possui dois moldes que produzem ao mesmo

tempo as duas partes da tampa do porta-luvas com a duração de 62 segundos.

Depois as duas partes são levadas por operadores a um estoque para mais tarde

serem levadas à próxima etapa, a qual é a união destas duas peças, feitas por meio

de soldas vibracionais. Para o funcionamento da máquina é necessário apenas um

operador, que posiciona uma peça na parte de cima e outra na parte de baixo da

máquina para serem soldadas. Além das duas peças, esse mesmo operador monta

as travas e o puxador, para posteriormente ser analisada uma análise dimensional,

feito com um simulador de montagem. Todo este ciclo leva em média um minuto, e

Page 46: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

45

após o término da tampa, elas são colocadas em prateleiras e levadas às salas de

estocagem. E para verificar a qualidade do produto as montadoras exigem alguns

testes (FIGUEIREDO, 2009).

5.17 Custo

O custo unitário de cada tampa é calculado a partir da mão de obra direta, do

custo overhead, que são as despesas gerais da empresa também chamados de

custos fixos, e do custo de matéria prima.

A tarefa não exige muita mão de obra, pois a maioria é feita com máquinas,

então foram totalizados a quantidade de 15 funcionários diretos, com os salários

estimados de acordo com a indústria de autopeças, e além dos salários, são

calculados alguns acréscimos de encargos salariais, como FGTS, férias, tributos,

que dá um total de 74,8% (FIGUEIREDO, 2009).

O custo total de mão de obra direta foi calculado em R$ 20.976,00, o polímero

considerado para futura análise como matéria prima foi o polipropileno, que tem um

valor no mercado de R$ 3,30. Para as partes de travas, e puxador foi considerado

um valor de R$ 1,00. No valor do custo overhead, entram as despesas de

eletricidade, água, manutenção, transporte, ensaios, limpeza, remuneração de

sócios e acionistas, entre outros, que obteve um total de R$ 26,81.

Sendo assim, o valor total de uma tampa de porta-luvas sai a R$ 32,68, e é

vendida pela concessionária a R$ 88,71, calcula-se ainda que a montadora tem uma

margem de lucro de 15% e a autopeças de 100%. Para a produção da tampa é

utilizado 785 g de polímero, com isso, foi calculado que de matéria prima por peça é

gasto R$ 2,59 mais R$1,00 dos encaixes(kit com 3 peças) (FIGUEIREDO, 2009).

5.18 Aspectos ergonômicos

A ergonomia tem sido chamada para atender às múltiplas demandas do

mundo produtivo, tais como, melhoria das condições materiais e instrumentais de

trabalho dos assalariados; identificação de agentes nocivos à saúde dos

trabalhadores; aprimoramento da competência profissional; transformações na

Page 47: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

46

organização sóciotécnica do trabalho; impactos do uso de novas tecnologias;

concepção de ambientes de trabalho e produtos de consumo etc. (FERREIRA,

2008).

Pode ser definida como uma abordagem científica antropocêntrica que se

fundamenta em conhecimentos interdisciplinares das ciências humanas para, de um

lado, compatibilizar os produtos e as tecnologias com as características dos usuários

e, de outro, humanizar o contexto sóciotécnico de trabalho, adaptando-o tanto aos

objetivos do sujeito e/ou grupo, quanto às exigências das tarefas. Trata-se de uma

jovem disciplina que surgiu oficialmente na Inglaterra no final da década de 40, cujo

corpo teórico-metodológico encontra-se em estágio de estruturação e consolidação

(FERREIRA, 2008).

5.18.1 Análise da tarefa

A não adaptação correta dos postos de trabalho, bem como dos

equipamentos, podem ocasionar não somente prejuízos físicos, como também,

prejuízos psicológicos, no que se refere a interfaces e execução de comandos. Por

não estarem adequados, podem acabar ocasionando erros e conseqüentemente

stress e irritabilidade, ou ainda, em determinados casos, danos físicos ou materiais

(KONTZ, 2010).

Com isso, a ergonomia é um dos fatores que influenciam diretamente ao

conforto do motorista, e o ato de procurar objetos no porta-luvas pode causar

acidentes.

Neste trabalho para que o porta-luvas fosse projetado da melhor maneira

possível foram analisadas algumas medidas retiradas do livro de Henry Dreyfuss

Associates, onde os percentis utilizados para mediação são de 99 e 1.

As Figuras 14 e 15 mostram as medidas mínimas e máximas que foram

utilizadas na elaboração do porta-luvas, para que o esforço do motorista seja mínimo

e não atrapalhe seu campo de visão enquanto estiver dirigindo.

Page 48: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

47

Figura 14 – Vista superior de homem norte-americano percentil 99 com medidas antropométricas

(TILLEY,2005).

Page 49: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

48

Figura 15 - Vista superior de mulher norte-americana percentil 1 com medidas antropométricas

(TILLEY,2005).

Foram analisadas também as medidas antropométricas das mão para que

fossem inseridas nas pegas e botões do porta-luvas, para melhor manuseio e para

que o motorista não necessite fazer maior esforço ao se deslocar para abrir e utilizar

o porta-luvas. As Figura 16 e 17 evidenciam as medidas mínimas e máximas das

mão.

Page 50: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

49

Figura 16 – Medidas antropométricas das mãos das mulheres (TILLEY,2005).

Figura 17 – Medidas antropométricas das mãos dos homens (TILLEY,2005).

5.18.2 Requisitos projetuais

Os requisitos para o projeto são as qualidades desejadas para o produto com

base nas informações geradas pelas fases iniciais de intervenção ergonômica e,

ainda, da coleta de dados sobre os similares e do perfil do usuário, pois se procura

atender a maior gama de usuários (BATISTA, 2011).

Page 51: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

50

Este projeto está relacionado a um produto que já segue padrões de

ergonomia, por isso algumas medidas padrão foram mantidas para seguir a linha do

carro FOX.

5.19 Análise de similares

Após a realização da coleta de dados sobre o mercado de automóveis, a

pesquisa a seguir tem como foco o levantamento do design de porta luvas.

5.19.1 Porta luvas de carros populares da Volkswagen

O primeiro modelo analisado foi o Cross Fox, Figura 18, que visivelmente

evidencia a dedicação ao design do carro, porém este item no porta-luvas foi

deixado de lado. No porta-luvas não é encontrado nenhum tipo de compartimento,

porém apresenta um espaço amplo. Possui uma abertura diferenciada com maior

proximidade do motorista, facilitando o manuseio.

Figura 18 - Porta-luvas do modelo Cross Fox Volks

O modelo Pólo, apesar de apresentar-se mais sofisticado, possui um porta-

luvas mais simples, com abertura no centro, o que prejudica o motorista, e um

espaço muito pequeno, como evideniado na Figura 19.

Page 52: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

51

Figura 19 - Porta-luvas do modelo Pólo.

O modelo gol (Figura 20) um dos mais populares da indústria Volkswagen,

apresenta um porta-luvas muito simples, com pequeno espaço interno e com uma

abertura central, sem componentes adicionais como porta-copo.

Figura 20 - Porta-luvas do modelo Gol.

5.19.2 Porta-luvas de carros populares da Fiat

Primeiramente foram analisados dois tipos de modelos existentes do Pálio, o

primeiro que é um modelo mais simples, mostrado na Figura 21, o qual apresentou

um porta-luvas bastante amplo, com porta-copo, porém com uma abertura central.

Já o modelo mais esportivo, Figura 22, possui um porta-luvas extremamente

Page 53: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

52

pequeno e sem compartimentos adicionais, o qual apresenta uma abertura

semelhante ao Pálio mais simples contendo somente diferenças nas pegas, sendo

uma mais arredondada que a outra.

Figura 21 - Porta-luvas do modelo Pálio Fire.

Figura 22 - Porta-luvas do modelo Pálio.

O modelo Punto, apresenta diferenças em relação ao ângulo de abertura,

como mostrado na Figura 23, possui um compartimento interno similar à uma

prateleira para a separação dos objetos, apesar do espaço interno ser pequeno, e

possui uma abertura central.

Page 54: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

53

Figura 23 - Porta-luvas do Modelo Punto.

O Novo Uno um dos modelos mais populares foi analisado, e apresentou um

porta-luvas básico, com pequeno espaço interno, sem compartimentos e com

abertura central (Figura 24).

Figura 24 - Porta-luvas do modelo Uno.

5.19.3 Porta-luvas de carros populares da Peugeot

Os modelos da Peugeot dos mais básicos aos mais completos, todos

possuem porta-luvas bem equipados com acessórios. O modelo 206 (Figura 25) um

dos mais populares da marca, apresenta um porta-luvas com compartimentos para

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54

copos, óculos, cartões de visita e outros. Possui uma pega simples no centro do

porta-luvas.

Figura 25 – Porta-luvas do Modelo 206.

O modelo Escapade 2011 apresenta um porta-luvas com muitos acessórios e

detalhes. Possui porta-copo, óculos e outros objetos, e um espaço interno pequeno,

porém funcional. A abertura fica ao centro do porta-luvas, com uma pega simples e

arredondada pra melhor ergonomia, como evidenciado na Figura 26.

Figura 26 – Porta-luvas do Modelo Escapade.

O modelo 307 (Figura 27), apesar de ser um modelo mais sofisticado, segue

os padrões de conforto no porta-luvas, porém com um item a menos, o porta-copo.

Possui um espaço interno grande, além dos acessórios para cartões, e porta-óculos.

Page 56: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

55

A abertura também é central, mas com uma pega menos arredondada que os outros

modelos.

Figura 27 – Porta-luvas do modelo 307.

5.19.4 Similares de porta-óculos

Foram analisados alguns modelos de porta-óculos para servir de inspiração

no projeto, como evidenciado na Figura 28.

Figura 28 – Modelos de porta-óculos.

O porta-óculos é um item que faz muita falta ao consumidor, e é possível

notar que existem adaptações para carros para que não arranhe as lentes do óculos,

Page 57: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

56

como é o caso ilustrado na Figura 28, o qual é um grampo que pode-se encaixar no

para-sol do carro, onde o óculos fica preso, mas mesmo assim exposto.

5.19.5 Similares de pegas

Algumas pegas foram analisadas, para serem estudadas as melhores

ergonomias e funcionamento destas, como modelos para serem inseridos no

manuseio dos itens (Figura 29).

Figura 29- Modelos de pegas.

5.19.6 Similares de porta-moeda

Foram pesquisados alguns similares de porta-moeda, observados na Figura

30 para que através dos modelos existentes, fosse criada uma forma para inseri-lo

na tampa do porta-luvas.

Page 58: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

57

Figura 30 – Modelos de porta-moeda.

É perceptível a importância deste item em um carro, pois já existem

adaptações para este item, para melhor organização dos objetos e maior praticidade

para o consumidor.

5.19.7 Similares de porta-cartão

Outro item pesquisado foi os similares existentes no mercado de porta-cartão

de visita e cartão de crédito, para serem inseridos na parte interna da tampa (Figura

31).

Figura 31 – Modelos de porta-cartão.

Page 59: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

58

6 ANÁLISE DE DADOS

A partir das pesquisas feitas como levantamento de dados foram analisadas

as informações mais pertinentes para o desenvolvimento do projeto. Assim, foi

observada a importância de cada item e suas influências positivas e negativas para

serem inseridos no projeto.

6.1 Sustentabilidade e Ecodesign

Um projeto sustentável hoje apresenta grandes vantagens como a

conscientização da população, proporciona menor impacto ambiental devido aos

materiais utilizados serem de fontes renováveis, além de adequar as empresas às

necessidades exigidas pelo mercado.

Porém, apesar de todas as suas vantagens apresentam também algumas

desvantagens dependendo do processo utilizado para reciclagem ou

reaproveitamento de resíduos naturais como material. Em alguns casos o processo

de produção dos materiais a serem utilizados encarece por apresentarem um

processo longo, demorado e de custo elevado para sua produção. Além de algumas

empresas precisarem modificar todo o processo de produção de um produto para se

adequar à sustentabilidade.

A implementação do ecodesign nos projetos é de grande importância para as

empresas, pois além dos materiais sustentáveis inseridos no produto, é feito toda

uma análise do ciclo de vida do produto, desde sua matéria prima até a forma de

descarte pelo consumidor e sua degradação no meio ambiente.

6.2 Compósito polimérico reforçado com fibras do bagaço da cana de açúcar

O material compósito utilizado neste projeto apresenta grande viabilidade na

substituição do polímero puro, pois é considerado um material ecologicamente

correto. As fibras inseridas como reforço no polímero auxiliam na redução de peso

do material, devido à sua baixa densidade, pode ser reaproveitado no final de seu

ciclo de vida, e podem apresentar melhorias nas propriedades mecânicas do

Page 60: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

59

material. Além disso, elas são encontradas com grande facilidade e abundância no

Brasil para serem reaproveitadas. Porém é preciso algumas modificações na fibra

para ter uma boa aderência ao polímero, sendo desvantajoso para algumas

empresas dependendo do processo de modificação da fibra exigido.

O material estudado apresenta uma desvantagem, que é a impossibilidade

aplicá-lo no exterior do painel e porta-luvas, pois não possui resistência ao sol e

seus raios emitidos e ao calor.

6.3 Aspectos ergonômicos

O estudo da ergonomia para ser inserido em um projeto é imprescindível, pois

as medidas corretas quando inseridas, compatibiliza os produtos e tecnologias com

as características do usuário, proporcionando uma melhor adaptação do consumidor

às exigências da tarefa.

Para este projeto, foram estudadas algumas medidas antropométricas, para

inserção de alguns itens no interior da tampa do porta-luvas, porém a maioria das

medidas precisou ser mantida para não sair do padrão da Volkswagen.

6.4 Porta-luvas do carro Fox

O porta-luvas disponibiliza um espaço interno amplo para guardar objetos,

porém podem ser mais bem aproveitado, a pega na parte externa da tampa

apresenta uma boa ergonomia para o motorista, com boa localização e

funcionalidade. Possui um sistema de encaixe ao painel bem elaborado e simples.

Porém, apesar dos pontos positivos, o porta-luvas não se adéqua ao restante

do carro em questões de conforto, sendo necessários mais acessórios.

Page 61: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

60

7 SÍNTESE

Com base na pesquisa realizada, pode-se perceber a quantidade de

pesquisas já existentes para a geração de materiais sustentáveis, e a preocupação

das empresas para inserirem estes materiais em seus produtos para reduzir o

impacto ambiental e se adequar às novas leis ambientais e ao mercado de trabalho.

A sustentabilidade aliada ao ecodesign proporciona às empresas projetos de

grande valor, pois toda a análise do produto é feito, mostrando ser viável ou não.

As fibras naturais são muito interessantes, principalmente no Brasil, por

serem encontradas em abundância e o custo ser muito baixo. A cana-de-açúcar é

utilizada para a produção de açúcar e bioetanol, com isso seus resíduos são

gerados em grande escala, e precisam de um fim nobre.

Os compósitos poliméricos reforçados com fibras naturais, são materiais

resistentes, ecologicamente corretos, de fácil reciclagem e influenciam na redução

de peso de seus componentes.

O material foi estudado para possível aplicação na parte interna do porta-

luvas do carro Fox, devido às suas propriedades não serem adequadas para a

inserção na parte externa.

7.1 Objetivo

A proposta deste trabalho foi focar a sustentabilidade para redesenhar a

tampa do porta-luvas do carro Fox, utilizando um material compósito de polipropileno

reforçado com fibras de celulose provenientes do bagaço de cana-de-açúcar obtido

a partir da produção do bioetanol.

O projeto também visa influenciar e conscientizar o consumidor a reduzir o

impacto ambiental, e ao mesmo tempo mostrar que mesmo com um material

sustentável, reaproveitado de outras aplicações podem-se gerar produtos de grande

valor e proporcionar maior conforto para os consumidores, sem afetar no custo.

Page 62: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

61

7.2 Características

Foram estudadas medidas ergonômicas para os acessórios onde as medidas

para a projeção de um porta-óculos são 16,00 cm de largura, 5,50 cm de altura e

4,50 cm de profundidade. Para um porta-cartão é necessário 9,00 cm e 5,50cm

atendendo todos os tipos de cartão, tanto os de visita quanto aos cartões de crédito,

O porta-moedas necessita uma altura máxima de 6,60 cm de profundidade para as

mãos.

As funções do produto foram levadas em conta na elaboração do projeto,

para melhor interpretação do consumidor e para que o porta-luvas, anexado ao

painel, tenha interferência na compra do carro.

Além de o projeto prezar o conforto para melhor adaptação do consumidor, o

conceito da sustentabilidade foi levado em conta, para criar uma sensação de um

“veículo verde”, o que tem chamado muita atenção devido às demandas do

mercado.

Foram analisados os pontos positivos e negativos da tampa já existente, para

que fossem modificadas somente as partes precárias e adicionados alguns itens

como um diferencial.

Em síntese, este projeto sustentável, teve como requisitos:

- Utilizar um compósito polimérico reforçado com fibra natural aproveitando os

resíduos das agroindústrias de cana-de-açúcar;

- Redesenhar a tampa do porta-luvas do modelo Fox da marca Volkswagen

inserindo mais acessórios e gerando maior conforto ao consumidor;

- Utilizar como principal ferramenta o Ecodesign, visando à sustentabilidade e

adequando-se às novas leis ambientais no mercado automotivo;

- Atender às características necessárias para uma boa adaptação do

motorista ao porta-luvas, não interferindo na ergonomia inicial do carro escolhido.

Page 63: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

62

8 METODOLOGIA

Os métodos e procedimentos adotados para atingir os objetivos propostos

neste trabalho foram realizados para obter as informações necessárias para definir

as propriedades mecânicas dos compósitos de acordo com o novo design do porta-

luvas. O fluxograma da Figura 32 descreve um esquema geral simplificado de todas

as etapas envolvidas neste trabalho.

Figura 32 – Fluxograma do material a ser aplicado

Page 64: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

63

8.1 Formulação

Para dar início ao desenvolvimento do projeto, primeiramente foram

formulados quais materiais seriam utilizados e os procedimentos a serem realizados

para obter o material.

Após isso, foram qualificados os pontos positivos e negativos do projeto, para

verificar o que seria realmente interessante modificar na tampa do porta-luvas.

Page 65: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

64

8.2 Desenvolvimento do Material

8.2.1 Preparação e modificação das fibras provenientes do bagaço de cana

As fibras provenientes de bagaço de cana-de-açúcar foram gentilmente

fornecidas pela Edras Ecossistemas, localizada em Cosmópolis – SP. Primeiramente

as fibras foram secas em estufa a 50°C por 48 horas, a fim de remover a umidade.

Em seguida as fibras sofreram processos físicos de trituração e peneiração,

utilizando um liquidificador convencional e uma peneira de 25 mesh.

A modificação dos materiais lignocelulósicos (Figura 33) foi realizada no

Departamento de Biotecnologia da Escola de Engenharia de Lorena/USP, onde o

bagaço de cana de açúcar foi tratado com solução de H2SO4 1% m/v (reator de 350

mL a 120ºC, 10 min), com a finalidade de separar a hemicelulose e obter um resíduo

que contém basicamente celulose e lignina, chamado de celulignina. A celulignina

obtida foi deslignificada com solução de NaOH 1,5% m/v (reator de 350 L a 100ºC, 1

h), lavada com água até que o filtrado não apresentasse coloração amarelada

(presença de lignina), obtendo-se, assim, as fibras de celulose deslignificada.

.

Figura 33 – Fibras in natura e modificadas.

Analisando-se os aspectos visuais das fibras foi possível observar que as

fibras modificadas perderam a coloração do material inicial e também

apresentaram diferença quanto ao comprimento, o qual pôde ser evidenciado por

microscopia eletrônica de varredura.

Page 66: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

65

8.2.2 Obtenção dos compósitos

Os compósitos foram obtidos em um homogeneizador de plásticos de

laboratório da MH Equipamentos (modelo MH-50H), disponível na Divisão de

Materiais (AMR) do Comando-Geral de Tecnologia Aeroespacial (CTA). A mistura

entre as fibras do bagaço de cana e o polímero foi preparada dentro da cápsula bi-

partida, com arrefecimento de água. As palhetas de homogeneização giraram com,

aproximadamente, 2600 rpm na primeira velocidade e 5250 rpm na segunda,

tornando o processo de homogeneização rápido. A primeira velocidade serviu para

tirar o motor e o eixo do ponto de inércia e a segunda para misturar os materiais. E é

neste momento que o equipamento foi desligado para que não ocorresse a

degradação do material.

Para a obtenção dos compósitos, primeiramente as fibras modificadas foram

secas em estufa a 50 ºC por 3 h. O PP também foi seco à mesma temperatura,

porém por 1 h. Posteriormente, os materiais foram pesados nas proporções de 5 a

20% (m/m) de fibras. Foi preparado cerca de 400 g de cada material compósito em

bateladas de 50 g no homogeneizador de plásticos, como evidenciado na Figura 34.

Figura 34 - Homogeneizador de plásticos.

Page 67: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

66

O tempo de mistura de cada compósito obtido também foi cronometrado.

Após a mistura, o material fundido passou entre rolos de aços inox (calandras),

seguido de resfriamento com imersão em água, como observado na Figura 35.

Figura 35 – Calandras.

Após a imersão em água os compósitos foram moídos em moinho granulador

(RONE) até passar por peneira de 13 mm e secos em estufa a 50 ºC por 3 h (Figura

36).

Figura 36 – Moinho granulador (RONE).

Os compósitos moídos previamente secos foram injetados em molde

contendo cavidades com dimensões específicas para ensaios mecânicos, utilizando

Page 68: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

67

uma Injetora Jasot 300/130, disponível na Divisão de Materiais (AMR) do Comando-

Geral de Tecnologia Aeroespacial (CTA), como observado na Figura 37.

Figura 37 – Equipamento para ensaios mecânicos, Injetora Jasot 300/130.

A Tabela 3 apresenta os compósitos os quais foram obtidos com diferentes

proporções.

Tabela 3 - Descrição dos compósitos de PP reforçados com fibras deslignificadas provenientes do

bagaço de cana.

Amostra Tipo de fibra

reforçada

Quantidade de PP (%

m/m)

Quantidade de reforço

(% m/m)

CB5% Fibra deslignificada 95 5

CB10% Fibra deslignificada 90 10

CB20% Fibra deslignificada 80 20

8.3 Análise do Material

8.3.1 Ensaio mecânico de Tração

Page 69: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

68

Os ensaios de tração foram realizados no Laboratório de Ensaios Mecânicos

da EEL/USP, em um equipamento da marca EMIC (Figura 38). Para cada compósito

avaliado, foram ensaiados cinco corpos de prova com dimensões de acordo com a

norma ASTM D 638 – 03 com 13 mm de largura, 165 mm de comprimento e 3 mm

de espessura. As propriedades mecânicas de resistência à tração e o módulo foram

avaliadas.

Figura 38 - Máquina EMIC utilizada para o ensaio de tração

Os corpos de provas analisados apresentaram um aumento de 16% na

resistência à tração, como mostra a tabela 4.

Tabela 4 – Resultados do ensaio de tração.

Amostras Resistência à

Tração (MPa)

Módulo de

Tração (MPa)

PP 19.3 1.1 955.1 93.3

PP/FSB5% 22.9 1.4 1105.5 22.6

PP/FSB10% 23.0 0.6 1027.1 82.9

PP/FSB20% 22.3 0.8 1442.5 68.7

Page 70: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

69

8.3.2 Ensaio mecânicos de Impacto

Os ensaios de impacto foram realizados utilizando uma máquina Pantec

(Figura 39). Foram analisados cinco corpos de prova, com dimensões de acordo

com a norma ASTM D 6110 - 06 com 12 mm de largura, 63,5 mm de comprimento e

12 mm de espessura. Foram avaliadas a energia absorvida ao impacto e a

resistência.

Figura 39 - Máquina PANTEC utilizada para o ensaio de impacto.

A resistência ao impacto dos compósitos depende das fibras, da matriz, da

interação fibra/matriz e as condições de teste. Os resultados experimentais na

Tabela 5 podem ser explicados pela interação observada entre fibra e matriz durante

o processo de mistura. O compósito (PP/FSG10% e PP/FSG20%) apresentou alta

média de resistência ao impacto quando comparado a valores do polipropileno puro.

Foi observado um aumento da resistência ao impacto em 45%. Este fato pode ser

explicado pela boa relação entre as fibras e matriz.

Page 71: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

70

Tabela 5 – Resultados do ensaio de impacto.

Amostras Resistência (J.m-1)

PP 36,1 1,1

PP/FBC5% 32,7 6,0

PP/FBC10% 45,0 0,1

PP/FBC20% 52,5 0,6

8.3.3 Ensaio mecânico de Flexão

Neste ensaio foi utilizado um equipamento EMIC, a uma velocidade de

10 mm.min-1 e com uma célula de carga de 500 kgf. Foram analisados cinco corpos

de prova, com dimensões de acordo com a norma ASTM D 790 – 03 com 13 mm de

largura, 130 mm de comprimento e 6 mm de espessura. Foram avaliadas também as

propriedades mecânicas de resistência à flexão e módulo de elasticidade em flexão.

O material apresentou 51% de resistência no módulo de elasticidade em

relação ao PP (Tabela 6).

Tabela 6 – Resultados do ensaio de flexão.

Amostras Resistência à

Flexão (MPa)

Módulo de

Flexão (MPa)

PP 27.5 0.9 906 35.8

PP/FSB5% 34.8 2.9 1047.3 234.5

PP/FSB10% 35.5 3.6 960.7 139.2

PP/FSB20% 37.2 2.1 1200.8 112.9

8.3.4 Microestrutura dos materiais

Page 72: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

71

As amostras das fibras in natura e modificadas quimicamente, e a superfície

dos compósitos fraturados foram analisadas em um microscópio eletrônico de

varredura JEOL JSM5310, disponível no Instituto Nacional de Pesquisas

Espaciais/INPE em São José dos Campos, operando de 15 a 20 kW e utilizando

detector de elétrons secundários. As amostras foram fixadas em um suporte, com

auxílio de uma fita de carbono autocolante dupla face e submetidas ao recobrimento

metálico com ouro.

Page 73: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

72

8.4 Geração de Alternativas

Para iniciar o desenvolvimento de criação e geração de alternativas foram

definidos os pontos positivos e negativos do porta-luvas do carro Fox, com o objetivo

de modificar as partes mais precárias em conforto e funcionalidade, porém

mantendo as partes já existentes que apresentam estas características.

Na tampa do porta-luvas é visível a falta de acessórios que possibilitam que o

consumidor tenha mais conforto em seu carro. No entanto, apresenta um dispositivo

para abertura mais próximo ao motorista quando comparado aos carros em geral, o

que facilita a movimentação do motorista sem que o mesmo perca o ponto de visão

ao dirigir, como evidenciado na Figura 40.

Figura 40 – Porta-luvas do modelo Fox.

8.4.1 Desenvolvimento

Após a escolha do porta-luvas como foco do projeto foram desenhados

alguns modelos de acessórios para inserir na tampas do porta-luvas, não

modificando os traços, para não perder o padrão do Fox, e mantendo alguns itens

que foram julgados bem elaborados.

Page 74: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

73

Para a elaboração dos desenhos serviram como fonte de inspiração a parte

interna dos porta-luvas dos modelos mais populares da marca Peugeot, como

evidenciado na Figura 41.

Figura 41 – Porta-luvas de carros da marca Peugeot.

Como foi observado, existe um mecanismo para abertura da tampa, acoplado

à parte interna,como mostra a Figura 42, que foi analisado e ocupa muito espaço.

Primeiramente foram estudados métodos para diminuir este mecanismo, porém o

mecanismo foi avaliado como eficaz para a abertura lateral na tampa, pois é segura

e evita a abertura com qualquer tipo de impacto.

Figura 42 – Mecanismo interno para abertura do porta-luvas integrado à tampa.

Page 75: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

74

Foram desenhados vários modelos de acessórios para a parte interna e

externa da tampa do porta-luvas, e foi utilizado o método da caixa morfológica

(Figura 43) que é uma técnica que consiste em combinar várias idéias, num

determinado período, de forma criativa e consistente a fim de decompor um conceito

ou um problema nos seus elementos nucleares (COSTA, 2009).

Esta técnica esteve presente na geração de alternativas para as formas dos

portas-óculos, porta-moedas e porta-cartões e a pega foi determinada a partir da

boa ergonomia e melhor funcionalidade para a abertura do porta-moedas na parte

externa da tampa.

Essa geração teve como embasamento as linhas do carro, para seguir o

mesmo estilo.

Figura 43- Caixa morfológica.

Page 76: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

75

O próximo passo foi a combinação de cada acessório para verificar quais se

encaixavam melhor no porta-luvas.

A primeira combinação feita foi A3 + B1 e B2 (Figura 44).

Figura 44- Combinação de acessórios 1.

A segunda combinação feita foi B3 + C1 e A2 (Figura 45).

Page 77: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

76

Figura 45 – Combinação de acessórios 2.

A terceira combinação foi C3 + A1 e C2 (Figura 46).

Page 78: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

77

Figura 46 – Combinação de acessórios 3.

8.4.2 Análise de Alternativas

Os desenhos foram analisados para a aplicação após o desenvolvimento das

alternativas, a fim de definir seus pontos positivos e negativos.

Na primeira combinação o porta-cartão apresenta uma boa segurança quando

a tampa estiver fechada, para prender os cartões. O porta-óculos possui uma boa

abertura para a colocação e retirada dos óculos com os dedos, um design

interessante, e uma ergonomia funcional. O porta-moeda segue as linhas retas com

os cantos arredondados, o que faz com que se adapte ao restante do carro, e

apresenta um mecanismo interessante para abertura.

Na segunda combinação possui um porta-cartões com boa ergonomia, e

também um design que segue as linhas do Fox, sendo um item de grande

Page 79: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

78

probabilidade de ser escolhido. O porta-óculos tem uma boa ergonomia porém as

linhas fogem do padrão do Fox e o porta-moedas não possui linhas arredondadas

como pede o segmento das linhas do Fox.

Na terceira combinação o porta-cartões é bastante funcional, pois segura os

cartões com o porta-luvas fechado e mesmo que exista qualquer tipo de impacto,

além de apresentar linhas arredondadas. O porta-óculos possui linhas

arredondadas, um design interessante e funcionalidade, e o porta-moedas também

possui linhas que se adéquam ao restante do carro e apresenta funcionalidade.

8.4.3 Escolhas de Alternativa

Foram escolhidas duas alternativas para desenvolver o produto final, as

melhores foram a 1ª e 3ª alternativa. Assim a partir destas alternativas escolhidas

foram feitas outras combinações para o desenvolvimento da escolha final.

As duas alternativas apresentam linhas coerentes ao carro Fox, e boa

ergonomia. A parte da pega do porta-moedas na 3ª alternativa, como mostra a

Figura 47, teve que ser descartada, pois ficaria exposta ao lado de fora, podendo

causar grandes riscos ao carona.

Figura 47 – Porta-moedas da 3ª geração de alternativas.

Porém a forma do porta-moeda apresenta as melhores linhas para

acompanhar o design o carro. Já a pega da 1ª alternativa (Figura 48), é de grande

funcionalidade e não ficaria exposta.

Sistema de

abertura para o

porta-moedas

Sistema de

abertura para o

porta-moedas

Page 80: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

79

Figura 48 – Porta-moedas da 1ª geração de alternativas.

Por isso para alternativa final, foram escolhidas a pega da 1ª alternativa e a

forma da 3ª para o porta-moedas.

Os porta-óculos das duas alternativas apresentam linhas arredondadas,

porém a 1ª apesar de ser mais reta na parte superior, apresenta um design esportivo

e funcionalidade, por isso foi a escolhida para o produto.

Já o porta-cartão não foi determinado como um item de grande importância,

por isso foi retirado do projeto.

Foram feitas as últimas alterações para a adaptação dos acessórios ao carro

escolhido, como mostra a figura 49, onde pode ser visto que a presilha para papéis e

cartões, e os clips para caneta foram mantidos, porém transferidos de lugar para

melhor funcionalidade dos itens.

Figura 49 – Alternativa Final.

8.5 Detalhamento Técnico da Alternativa Escolhida

8.5.1 Materiais Escolhidos

Page 81: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

80

Os materiais definidos para serem inseridos no produto final foi o compósito

polimérico de polipropileno reforçado com fibra do bagaço de cana-de-açúcar na

parte interna da tampa, o polímero puro para a parte externa, e uma tela sintética

para acabamento dos acessórios, como mostra a Figura 50.

Figura 50 – Detalhamento de materiais.

8.5.2 Acabamento

Foi definida a inserção de uma tela sintética na parte interna do porta-moedas, e

para a acomodação do óculos com segurança no porta-óculos (Figura 51 e 52),

dispensando a utilização de mais material plástico nos porta-objetos, e propiciando

melhor acomodação dos objetos. Para a fixação das telas na parte interna de cada

porta-objeto foram desenvolvidas placas de 0,10 cm de altura a partir do material

compósito.

PP puro sem

textura PP puro com

textura

Tela sintética Tela sintética

PP + fibra de cana-de-açúcar

Page 82: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

81

Figura 51 – Porta-óculos com tela sintética.

Figura 52 – Porta-moeda com tela sintética.

8.5.3 Custo com a fibra do bagaço de cana-de-açúcar

A matéria prima utilizada neste projeto tem o custo zero, pois são resíduos de

agroindústrias e indústrias de bioetanol. Com isso, calculou-se o valor da tampa do

porta-luvas com o compósito inserido, diminuindo de seu total de matéria prima a

porcentagem de fibra.

Page 83: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

82

Como evidenciado na Tabela 7, foram feitos os cálculos com 5, 10 e 20%

m/m da fibra inserida no polímero utilizado na montagem da peça.

Tabela 7 – Custo da tampa do porta-luvas com fibra.

PP puro PP + 5% de fibra PP + 10% de fibra PP + 20% de fibra

Valor 32,68 32,56 32,43 32,17

8.5.4 Dimensões

As dimensões do produto foram determinadas de acordo com ergonomia e

funcionalidade dos acessórios. O porta-moedas tem a medida de 6,60 cm e 10,20

cm de largura, com uma abertura central, onde foi determinada a medida de 1,80 cm

de largura e 1,50 cm de altura como manda a ergonomia. O porta-óculos possui

16,00 cm de largura e 5,50 cm de altura.

Para a adaptação dos acessórios na tampa do porta-luvas a parte de dentro

foi estendida, para que fosse possível a inserção dos itens.

8.5.5 Mecanismo de abertura

Foi desenvolvido um mecanismo para a abertura externa do porta-moedas

(Figura 53). O sistema foi inspirado em travas de caixas de porta-óculos. É um

sistema simples utilizando somente plástico, e a trava funciona a partir de um alto

relevo em um das peças que se encaixa na outra. Como mostra a Figura 54.

Page 84: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

83

Figura 53- Tampa do porta-moedas fechado.

Figura 54 – Tampa do porta-moedas aberto.

Page 85: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

84

8.6 Desenho Técnico

Depois da alternativa e medidas definidas, foi feito o desenho técnico da

tampa do porta-luvas com os acessórios inserido na escala de 1:2 e cotados em

centímetros, que mostraram a planificação das vistas frontal e lateral, como mostram

a Figura 55 na página XX em anexo. Os acessórios inseridos foram cotados

separadamente para melhor detalhamento das medidas. O porta-moedas foi

planificado em vista frontal e vista lateral esquerda em escala 2:1 (Figura 56, Página

XX) e o porta-óculos em vista frontal e lateral direita em escala 1:1 (Figura 57,

Página XX), ambos em centímetros.

Todos os desenhos técnicos estão representados no 3º diedro, e foram

desenvolvidos em folhas A3.

8.7 Rendering

Após o desenho técnico pronto, e todas as medidas definidas foi feito um

rendering para melhor visualização da parte externa e interna da tampa do porta-

luvas, como mostram as Figuras 59 e 60.

Page 86: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

85

Figura 59 – Rendering da parte externa da tampa do porta-luvas.

Page 87: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

86

Figura 60 – Rendering da parte interna do porta-luvas.

Page 88: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

87

9 CONCLUSÃO

Como foi dito ao longo do trabalho, as indústrias automobilísticas estão em

um processo de evolução constante, e assim todas elas tendem a projetar produtos

sustentáveis para se adequarem ao novo mercado. Hoje, quem não se adapta à

sustentabilidade não consegue lugar no mercado e apesar do projeto ser focado

somente em um porta-luvas, esta iniciativa já influencia significantemente para a

redução de peso nos automóveis e matéria-prima derivada do petróleo.

Além de preservar o meio ambiente, o consumidor necessita de conforto, com

isso o projeto focou em aumentar e acrescentar acessórios ao porta-luvas do carro

Fox da marca Volkswagen.

Em relação ao redesign do produto, foram seguidas as mesmas linhas do

restante do carro, para não diferenciar do modelo. Foram utilizados estudos

ergonômicos para projetar cada acessório inserido. O material utilizado em seu

interior foi um compósito polimérico de fibras do bagaço da cana-de-açúcar inseridos

como reforço, e a coloração foi mantida a original.

Concluiu-se que o objetivo foi alcançado, pois foi aplicado o ecodesign

redesenhando o porta-luvas do carro Fox, utilizando resíduos de agroindústrias,

como fonte de matéria-prima sustentável, além dos acessórios acrescentados no

interior do porta-luvas para maior conforto do consumidor.

O projeto também mostrou com clareza que para prevenirmos as futuras

gerações, deve-se preservar o meio ambiente desde já, e um designer como

profissional, deve acima de tudo respeitar as leis da natureza, com isso é necessário

para um designer o conhecimento, não só dos métodos e processos projetuais, mas

também tudo o que o engloba, os materiais existente e os danos que ele poderá

conceder além dos seus métodos de reciclagem.

Page 89: REDESIGN DA TAMPA DO PORTA-LUVAS DO MODELO FOX UTILIZANDO MATERIAIS SUSTENTÁVEIS

88

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Figura 55 – Desenho Técnico da tampa do porta-luvas.

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Figura 56 – Desenho Técnico do porta-moedas.

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Figura 57 – Desenho Técnico do Porta-óculos.

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Figura 58 – Referência a itens na tampa do porta-luvas.