PROJETO E DESENVOLVIMENTO DE UM MISTURADOR ROTATIVO DE AMOSTRAS

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Autores

DOI:

https://doi.org/10.56579/rei.v7i5.1984

Palavras-chave:

Misturador Rotativo, Desenvolvimento de Novos Produtos, Indústria Química, Aumento de Eficiência

Resumo

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um misturador rotativo de amostras projetadas para aumentar a eficiência de processos de pesquisa e desenvolvimento em setores como o químico, alimentício e farmacêutico. O objetivo principal foi propor uma solução que permitisse a realização de múltiplas misturas simultaneamente, eliminando a necessidade de limpeza entre os ensaios e reduzindo significativamente o tempo total de testes. A metodologia envolve o projeto mecânico detalhado de um equipamento com quatro compartimentos independentes, utilizando refis removíveis em PET e estrutura em aço inoxidável AISI 304 e aço ASTM A36. O equipamento foi modelado em software CAD e submetido a simulações dinâmicas para validação de funcionamento. Os ensaios realizados com materiais granulados foram descobertos com boa homogeneidade na mistura, comprovando as metas do projeto. Os resultados indicam que o misturador proposto pode melhorar a produtividade em ambientes de teste, oferecendo uma alternativa econômica e funcional aos sistemas convencionais.

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Biografia do Autor

Lucas Wallan Borges Mota, Centro Universitário SENAI São Paulo

Possui graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Paulista (2018).

Leandro Cardoso da Silva, Centro Universitário SENAI São Paulo

Possuo graduação em Engenharia de Produção Mecânica pelo Centro Universitário Nove de Julho, mestrado em Engenharia dos Materiais pela Universidade Presbiteriana Mackenzie e doutorado em Engenharia Mecânica pela Universidade de São Paulo. Atualmente, estou realizando um pós-doutorado em Computational Fluid Dynamics (CFD) na Catholic University of America. Minha trajetória inclui vasta experiência tanto na indústria quanto no meio acadêmico. Na indústria, atuei por 14 anos em empresas multinacionais no setor automotivo, com foco no desenvolvimento de produto e processo, especificamente em componentes críticos como suspensão do motor, comandos de passagem de marcha, conjunto pedaleira, e sistemas de exaustão e admissão de ar para caminhões, ônibus e automóveis. No âmbito acadêmico, desde 2011, exerço o papel de Professor e Pesquisador em cursos de graduação em Engenharia e Tecnologia, e em programas de Pós-Graduação. Minha expertise cobre uma ampla gama de disciplinas, incluindo engenharia industrial, mecânica automobilística, manufatura aditiva, materiais metálicos e poliméricos, método de elementos finitos, CFD (computacional fluids dynamics), DOE (design of experiments), DFMA (design for manufacturing and assembly), tratamento de resíduos sólidos e líquidos, cadeia de suprimentos, logística, planejamento e controle da produção, e gestão organizacional. Atualmente, sou Professor e Pesquisador no Centro Universitário Senai-SP e na FATEC, onde contribuo para a formação de novos profissionais e para o avanço do conhecimento em engenharia e tecnologia.

Lucas Almeida Willenshofer, Centro Universitário SENAI São Paulo

Graduação em Engenharia de Controle e Automação e Engenharia Elétrica pela Faculdade ENIAC, e mestrado em Engenharia Mecânica pelo Instituto Federal de São Paulo. Durante o mestrado, desenvolveu a dissertação intitulada "Detecção de falhas em rolamentos baseados em redes neurais convolucionais utilizando acelerômetros MEMs de baixo custo". Profissional experiente nas áreas de Automação Industrial, Engenharia Elétrica e Tecnologia da Informação (TI), com atuação como professor em cursos de Engenharia Elétrica, Engenharia Mecânica, Engenharia de Controle e Automação e Engenharia da Computação na Faculdade ENIAC, e em disciplinas aplicadas à Manutenção Industrial, Manutenção Predial e Desenvolvimento de Projetos no SENAI-SP. Possui vasta experiência em conectividade e comunicação, dominando protocolos como RS232, UART, SPI, I2C, Bluetooth e WiFi, integrando hardware e aplicativos de smartphone para desenvolver soluções conectadas com acesso remoto. Minha experiência abrange a validação de projetos, com montagem de gigas de testes e realização de ensaios estruturais e funcionais, garantindo a confiabilidade dos sistemas. Atuo na aquisição de dados, incluindo leitura, armazenamento, processamento e transmissão de informações, essencial para sistemas de monitoramento em tempo real. Atuo também no desenvolvimento de plataformas IoT, tanto locais quanto na nuvem, abrangendo design, criação de dashboards, integração com APIs e exibição de dados para monitoramento eficiente. Além disso, implemento sistemas de automação de tarefas online, utilizando serviços como WebHooks, envio automatizado de e-mails e lógica de disparo automatizada, integrando firmware para leitura de sensores, processamento lógico, transmissão e recepção de dados na nuvem, com exibição remota. No campo das redes industriais, projeto arquiteturas locais, centralizadas e distribuídas, utilizando diferentes meios de transmissão (par trançado, fibra óptica, wireless) e topologias como estrela, barramento e híbrida, além de padrões como LAN, WAN e PAN. É especializado em infraestrutura de redes, elaborando projetos que incluem servidores, roteadores e controladores, com ênfase no uso de protocolos como TCP/IP, Modbus, Profibus e Profinet para comunicação em ambientes industriais. Minha atuação combina uma abordagem prática e inovadora, capacitando alunos e desenvolvendo soluções que integram automação, conectividade e infraestrutura, alinhadas às demandas da Indústria 4.0.

Edgard Gonçalves Cardoso, Centro Universitário SENAI São Paulo

Engenheiro de Produção Mecânica e de Segurança do Trabalho. Técnico, Tecnólogo e MBA em Gestão Empresarial. Técnico, Especialista, Mestre e Doutorando em Energia. Tecnólogo e pós-graduado em Manutenção Industrial. Especialista em Gestão de Projetos, Gestão de Pessoas, Educação Especial e Inclusiva e Tecnologia, Formação de Professores e Sociedade. Experiência sólida nas áreas de manutenção, educação, energia, administração e gerenciamento de riscos. Técnico de Laboratório de Mecatrônica da Universidade Federal do ABC e Professor de Graduação e Pós-graduação no SENAI-SP. Trabalhou nas empresas: Arno S.A, Crisflex Produtos Técnicos de Borracha, Fatec, Facens e Scania Latin America. Diretor e Secretário na Associação de Engenheiros e Agrônomos de Mauá (ASSEAM). Mentor Lean e Black Belt em Lean Six Sigma. Coautor de 3 livros na área de manutenção industrial e 1 na área de energia/resíduos. Membro de Comitês Técnicos da ABNT e do Conselho Deliberativo da ABRAMAN. Ministro da Eucaristia e Ministro do Culto e da Palavra na Igreja Católica Apostólica Romana. Estudante de Teologia Doutrina Católica.

Manuel Patricio da Silva Bisneto, Centro Universitário SENAI São Paulo

Doutor em Nano Ciências e Materiais Avançados no Programa do Doutorado Acadêmico Industrial(DAI), na Universidade Federal do ABC-UFABC- 2019-2024.Mestrado em Engenharia Mecânica e Aeronáutica com ênfase em produção pelo Instituto de Tecnologia de Aeronáutica (ITA) 2018. Tema da Dissertação: Proposta Preliminar do Método Design for High Speed Machining- defesa apresentada em março/2017 Pós graduado ( especialização) em Engenharia de Produção (2014) pela Uninter. Tema do T.C.C: Ergonomia e design em Dispositivo Hospitalar Possui graduação em Tecnologia em Processos de Produção pela Faculdade de Tecnologia do Estado de São Paulo UNESP-2002. Professor de nível superior, experiência na área de Engenharia Mecânica e de produção, habilidades no planejamento, execução e gerenciamento de grupos, no desenvolvimento de novos produtos e processos, a partir de seu conceito até o fim do ciclo de vida, com vistas a inovação e a melhoria contínua. Cultura de inovação como modelo de negócios e agregação de conhecimentos e valor para o cliente. Elaboração de orçamentos em projetos de inovação; Participação em projetos de diversas áreas como, petróleo e gás, autopeças, máquinas e equipamentos, saúde entre outras, com diversos atores (stakeholders) e empresas, sempre com foco na inovação e nos processos que agregam valor ao cliente; Experiência na submissão, acompanhamento e aprovação de projetos de fomento (desde o modelo de negócios) para a inovação da indústria nacional; Atuação como consultor no desenvolvimento integrado do produto (DIP), utilizando ferramentas como: PFEMEA, DFEMEA, DFA, DFM entre outras; Atuação como consultor de Lean Manufacturing, em empresas de todos os portes. Utilização de softwares de simulação para analise e validação das mudanças propostas; Desenvolvimento de produtos junto a equipe multidisciplinar e de Design, pesquisa para desenvolvimento de dispositivos e ou sistemas mecânicos e modelamento 3D desses; Liderança e trabalho em Equipe; Dinamismo em desenvolvimento de projetos gerais pertinentes a área.

Referências

CARLSSON, B. The development and use of machine tools in historical perspective. Journal of Economic Behavior and Organization, v. 5, p. 91-114, 1984. DOI: https://doi.org/10.1016/0167-2681(84)90028-3

CHEA, C. P.; BAI, Y.; ZHOU, Z. Design and development of robotic collaborative system for automated construction of reciprocal frame structures. Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering, v. 39, n. 10, p. 1550–1569, 2024. DOI: https://doi.org/10.1111/mice.13145

COLPAERT, Hubertus. Metalografia dos produtos siderúrgicos comuns. 4. ed. São Paulo: Blucher, 2017.

DAS, S. A brief overview on the history of development of machine tools. Kalyani Government Engineering College, West Bengal, India, 2009.

GBABO, A. et al. Development of an engine powered horizontal dough mixing machine. Direct Research Journal of Agriculture and Food Science, v. 12, n. 1, p. 124-131, 2024.

HIBBELER, R.C. Resistência dos materiais. 10. ed. São Paulo: Pearson, 2010.

IBRAIM, Matheus Lopes; SILVA, Leandro Cardoso da. Modelagem do sistema mecânico de uma máquina de tração para ensaio de contentores flexíveis. Brazilian Journal of Development, Curitiba, v. 10, n. 7, p. 01-18, 2024. DOI: 10.34117/bjdv10n7-032. DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv10n7-032

IWUOHA, S. I. The design and development of versatile mixing machine. Department of Mechanical Engineering, Federal University of Technology, Owerri, Nigeria. 2019.

KUMAR, R.; DAS, A. K. A comprehensive review of AISI 304 steel based on different thick coating process. Materials Today: Proceedings, v. 98, n. August 2023, p. 180–186, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.10.080

MAKSUDOVA, N. A. Development of analytical dependencies for determining kinematic parameters of the drive of the working engine of the mixing machine. Technical Science and Innovation, n. 1, p. 75-80, 2025.

MARQUES, Israel Dimas et al. Otimização topológica em um carrinho de competições F1 in Schools. Brazilian Journal of Development, Curitiba, v. 11, n. 3, p. 1–28, 2025. DOI: 10.34117/bjdv11n3-041. DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv11n3-041

NOMURA, Alexandre Seiji et al. Desenvolvimento de projeto de um misturador rotativo em "V". Revista eSALENG, Araçatuba, v. 9, n. 1, p. 181-193, 2020. Disponível em: https://unisalesiano.com.br/aracatuba/wp-content/uploads/2021/03/11_DESENVOLVIMENTO-E-PROJETO_181_193.pdf. Acesso em: 28 nov. 2024.

NORHAYATI, I. et al. Development of high speed paint mixer. MATTER: International Journal of Science and Technology, v. 6, n. 2, p. 119-131, 2020. DOI: https://doi.org/10.20319/mijst.2020.62.119131

NORTON, Robert L. Projetos de Máquinas - Uma abordagem integrada. 4. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013.

OJO, O. et al. Development of dough kneading machine for small and medium-sized enterprises. Journal of Applied Research in Technology & Engineering, v. 5, n. 1, p. 23-31, 2024. DOI: https://doi.org/10.4995/jarte.2024.20210

SILVA, Matheus Barone da; SILVA, Leandro Cardoso da. Utilizando a metodologia DFMA “Design for Manufacturing and Assembly” na redução de custo em checkout counters. Brazilian Journal of Development, Curitiba, v. 9, n. 1, p. 5660–5677, jan. 2023. DOI: 10.34117/bjdv9n1-386. DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv9n1-386

SKF. Unidades de rolamentos de esferas flangeadas. Disponível em: https://www.skf.com/br/products/mounted-bearings/ball-bearing-units/flanged-ball-bearing-units/productid-FYTB%2025%20TF. Acesso em: 4 mar. 2025.

VASHISTH, V.; NIGAM, K. D. P.; KUMAR, V. Design and development of high shear mixers: Fundamentals, applications and recent progress. Chemical Engineering Science, v. 232, 2021, 116296. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ces.2020.116296

WEG. Motorredutor MAGMA M – 50111634. 2023. Disponível em: https://static.weg.net/medias/downloadcenter/hce/h64/WEG-CESTARI-motorredutor-magma-m-50111634-portuguese-web.pdf. Acesso em: 4 mar. 2025.

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Publicado

2025-09-22

Como Citar

Mota, L. W. B., Silva, L. C. da, Willenshofer, L. A., Cardoso, E. G., & Bisneto, M. P. da S. (2025). PROJETO E DESENVOLVIMENTO DE UM MISTURADOR ROTATIVO DE AMOSTRAS. REVISTA DE ESTUDOS INTERDISCIPLINARES, 7(5), 01–19. https://doi.org/10.56579/rei.v7i5.1984

Edição

v. 7 n. 5 (2025): REVISTA DE ESTUDOS INTERDISCIPLINARES

Seção

ARTIGOS

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