Prototipagem virtual aplicada a simulação com software CAE: pistão de liga de alumínio com recobrimento de material cerâmico

A inovação em materiais é uma área que visa gerar melhorias nos produtos existentes, através de atividades como PD&I. O setor automotivo é uma das grades áreas em que o investimento na busca por melhores materiais é alto. A engenharia de produto combinada com a simulação e prototipagem virtual permite com que os projetos sejam mais assertivos, com uma redução no tempo de planejamento e nos custos envolvidos. A utilização de materiais cerâmicos em motores de combustão interna ainda necessita de maiores pesquisas para torná-los acessíveis a produção em larga escala, sobretudo por suas particularidades na sinterização e melhores propriedades mecânicas em temperaturas extremas. A presente pesquisa possui o objetivo de propor uma otimização em um motor a combustão interna por centelha do ciclo Otto através da substituição de material de liga metálica no pistão por Compósito de Matriz Metálica (CMM). Para tanto se apoio nas disciplinas de Ciências dos Materiais, Engenharia do Produto e Simulação para a realização do projeto, utilizando os softwares Inventor® e Ansys® para validar a proposta do protótipo do pistão idealizado, através do recobrimento do pistão de liga de Alumínio fundido com o cerâmico Dióxido de Silício. Os resultados obtidos foram uma redução na condução de calor em função do tempo, melhores propriedades mecânicas apresentadas e uma redução nos custos envolvidos no processo de utilização de cerâmicos nos motores automotivos