Setembro 2025 vol. 12 num. 1 - XXXII Simpósio Internacional de Engenharia

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Otimização do Processo de Cura de Pintura Automotiva Utilizando o Simcenter STAR-CCM+

Optimization of the Paint Shop Curing Process Using the Simcenter STAR-CCM+

VIEIRA, Tiago Augusto Santiago ; CURY, Davi Machado ; ARAUJO, Pedro Henrique ; ABDU, Aline Amaral Quintella ; MELO, Caiuã Caldeira de ; OREFICE, Fábio de Castro ; MONTEIRO, Henrique Carlos ;

Trabalhos selecionados para publicação apenas:

A indústria automotiva depende cada vez mais de ferramentas de simulação para o desenvolvimento de produtos, aprimorando a segurança, a confiabilidade e a sustentabilidade. A Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) é amplamente utilizada para aerodinâmica de veículos e gerenciamento térmico de motores, mas sua aplicação na engenharia de manufatura continua a se expandir. A cura da tinta, um processo altamente intensivo em energia na fabricação automotiva, se beneficia da modelagem CFD para promover a conservação de energia, a sustentabilidade e reduzir as emissões de gases de efeito estufa. Este estudo aprimorou um modelo de forno de pintura desenvolvido anteriormente usando o Simcenter STAR-CCM+ para reduzir a perda de calor e aprimorar a qualidade do produto. O modelo inicial utilizou uma carroceria genérica  (BIW) com uma malha nóvel refinada em movimento dentro da malha de fundo do forno, incorporando um parâmetro de espessura de casca para reduzir a complexidade e o custo computacionais. Foi observada intensa transferência de calor para o skid devido à recirculação próxima à zona de transição entre as seções quente e fria do forno. A zona de transição foi redesenhada para melhorar a transferência de calor para o BIW em vez do skid, resultando em menor perda de energia para o skid. Além disso, mais BIWs foram adicionados à simulação para entender sua influência mútua.

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The automotive industry increasingly relies on simulation tools for product development, enhancing safety, trustworthiness, and sustainability. Computational Fluid Dynamics (CFD) is widely used for vehicle aerodynamics and engine thermal management, but its application in manufacturing engineering continues to expand. Paint curing, a highly energy-intensive process in automotive manufacturing, benefits from CFD modeling to promote energy conservation, sustainability, and reduce greenhouse gas emissions. This study improved a previously developed paint oven model using Simcenter STAR-CCM+ to reduce heat loss and enhance product quality. The initial model used a surrogate Body-in-White (BIW) with a refined overset mesh in motion within the oven?s background mesh, incorporating a shell thickness parameter to reduce computational complexity and cost. Intense heat transfer on the skid transport was observed due to re-circulation near the transition zone between hot and cold oven sections. The transition zone was redesigned to improve heat transfer to the BIW instead of the skid, resulting in less energy loss to the skid. Additionally, more BIWs were added to the simulation to understand their mutual influence.

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DOI: 10.5151/simea2025-PAP16

Referências bibliográficas
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Como citar:

VIEIRA, Tiago Augusto Santiago; CURY, Davi Machado; ARAUJO, Pedro Henrique; ABDU, Aline Amaral Quintella; MELO, Caiuã Caldeira de; OREFICE, Fábio de Castro; MONTEIRO, Henrique Carlos; "Otimização do Processo de Cura de Pintura Automotiva Utilizando o Simcenter STAR-CCM+", p. 59-65 . In: Anais do XXXII Simpósio Internacional de Engenharia. São Paulo: Blucher, 2025.
ISSN 2357-7592, DOI 10.5151/simea2025-PAP16

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