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Avaliação dos indicadores ambientais durante o ciclo de vida das Manufaturas Convencional e Aditiva de Arame e Arco na Indústria 4.0: um estudo de caso

dc.contributor.advisorGuimarães, Claudinei de Souza
dc.contributor.advisorCo1Payão Filho, João da Cruz
dc.contributor.advisorCo1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3037537412243787pt_BR
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0001-6994-1333pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4751042363197664pt_BR
dc.contributor.referee1Serra, Eduardo Gonçalves
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-7076-9363pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5563796741445659pt_BR
dc.contributor.referee2Poblete, Israel Bernardo de Souza
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-3394-1133pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7193776304613090pt_BR
dc.contributor.referee3Freire, Estevão
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0003-4858-9638pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/0651256832424158pt_BR
dc.creatorCardoso, Fernando Nogueira
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0000-0001-8527-8922pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6019525236691018pt_BR
dc.date.accessioned2026-06-17T18:35:54Z
dc.date.available2026-06-19T03:00:10Z
dc.date.issued2025-09-12
dc.description.abstractAdditive manufacturing (AM) has been shown to support or even replace conventional manufacturing (CM) in various sectors such as transport, steel, aerospace, military, architecture, construction and others, with the aim of improving their processes, reducing energy consumption and waste, streamlining their stages and complying with new environmental regulations. The main objective of this work was to carry out a “cradle-togate” Life Cycle Assessment (LCA), considering the raw material extraction, preprocessing, manufacturing and post-processing stages, comparing two manufacturing methods for the same ER-90 metal flange part, conventional forging and wire and arc additive manufacturing (WAAM), all following the requirements and operations proposed by the ISO 14040/ 14044 standard. WAAM is a Directed Energy Deposition (DED) technology that uses welding techniques to produce 3D objects with more complex geometries. Compared to the forging industry, which requires a lot of heat and kinetic energy in its metal part production stages, WAAM is a more sustainable and modern alternative because it does not require high temperatures and energy to produce the same part. The environmental indicators evaluated were energy consumption, greenhouse gases (GHG) emissions and solid waste. The total energy consumption, emissions and solid waste generated in AM was respectively 63.8%, 90.4% and 31.6% lower than the environmental indicators calculated for CM, justifying efficiency by choosing AMpt_BR
dc.description.resumoA manufatura aditiva (MA) tem se mostrado capaz de apoiar ou até mesmo substituir a manufatura convencional (MC) em diversos setores, como transporte, siderurgia, aeroespacial, militar, arquitetura, construção civil e outros, com o objetivo de melhorar seus processos, reduzir o consumo de energia e o desperdício, racionalizar suas etapas e cumprir as novas regulamentações ambientais. O principal objetivo deste trabalho foi realizar uma Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) “berço-ao-portão”, considerando as etapas de extração de matéria-prima, pré-processamento, fabricação e pós-processamento, comparando dois métodos de fabricação para a mesma peça de flange metálica ER-90, o forjamento convencional e a manufatura aditiva de arame e arco (MAAA), todos seguindo os requisitos e operações propostos pelas normas ISO 14040/14044. A MAAA é uma tecnologia de Deposição de Energia Direcionada (DED) que usa processos de soldagem para produzir objetos 3D com geometrias mais complexas. Em comparação com o setor de forjamento, que exige muito calor e energia mecânica em suas etapas de produção de peças metálicas, o MAAA é uma alternativa mais sustentável e moderna, pois não exige altas temperaturas e energia elétrica para produzir a mesma peça. Os indicadores ambientais comparados foram o consumo de energia, as emissões de gases de efeito estufa (GEE) e os resíduos sólidos. O consumo total de energia, emissões e resíduos gerados no MA foram 63,8%, 90,5% e 31,6% menores do que os indicadores ambientais calculados para a MC, justificando a eficiência ao escolher a MApt_BR
dc.embargo.termsabertopt_BR
dc.identifier.citationCARDOSO, Fernando Nogueira. Avaliação dos indicadores ambientais durante o ciclo de vida das Manufaturas Convencional e Aditiva de Arame e Arco na Indústria 4.0: Um estudo de caso. 2025. 123 f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Escola Politécnica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11422/29402
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio de Janeiropt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentEscola Politécnicapt_BR
dc.publisher.initialsUFRJpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambientalpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectAvaliação do ciclo de vidapt_BR
dc.subjectManufatura aditiva de arame e arcopt_BR
dc.subjectDeposição de energia dirigidapt_BR
dc.subjectManufatura convencionalpt_BR
dc.subjectResíduos sólidospt_BR
dc.subjectGases do efeito estufapt_BR
dc.subjectDemanda de energiapt_BR
dc.subjectPegada de carbonopt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIApt_BR
dc.titleAvaliação dos indicadores ambientais durante o ciclo de vida das Manufaturas Convencional e Aditiva de Arame e Arco na Indústria 4.0: um estudo de casopt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

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