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Desenho de um quiosque de produção e venda da bolacha americana (projeto de acompanhamento para a dissertação final de mestrado)

Nome: Marcos Alves

Numero mecanográfico: 42721

Unidade curricular: Design de Estruturas Compósitas Multifuncionais

Curso: Mestrado em Design

Universidade: Universidade de Aveiro

Departamentos: DeCA- Departamento de Comunicação e Arte

DECV – Departamento de engenharia, cerâmica e vidro

Ano: 2010/2011

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Índice:

1. Introdução pag.1

2. Contextualização pag.2

2.1. Surgimento da proposta de trabalho pag.2

2.2. Projeto proposto pag.2

3. Ponto de Partida pag.3

3.1. Descartar a opção de uso de molde como processo de fabrico pag.3

3.2. Inspiração (exemplos) pag.4

4. Evolução do Projeto pag.5

4.1. características iniciais pag.5 4.2. Proposta 1 pag.5

4.3. Proposta 2 pag.6

4.4. Proposta final pag.7

5. Eleição do material pag.8

5.1. estrutura interna pag.8

5.1. carcaça do quiosque pag.12

6. Renders finais pag.15

7. Outras características pag.16

8. Conclusão pag.16

9. Bibliografia pag.17

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1. Introdução

No decorrer do semestre a proposta de projeto da Unidade Curricular Design de

Estruturas Compósitas Multifuncionais, foi o acompanhamento do projeto de Mestrado em

Design, para uma eleição adequada do material do projeto de produto a ser desenvolvido.

Este acompanhamento foi essencial, para uma melhor consciência por parte do pensamento

criativo do Designer, na elaboração e desenvolvimento de um projeto de Design de Produto.

Levar em consideração as propriedades dos materiais, o seu processo de fabricação e o seu

processo de moldagem é importante para qualquer processo projetual, para que não haja uma

“incompatibilidade” entre o que o designer propõem fazer com as possibilidades que existem

na manipulação dos materiais a aplicar no produto. Desta forma, nesta Unidade Curricular,

ficamos a conhecer as possibilidades de uso que existem na variedade de possibilidades de

materiais (suas aplicações e processos de fabricação).

Neste caso especifico, propõem-se o desenho de um Quiosque de Comércio e

produção da Bolacha Americana, no qual será demostrado todo o estudo até chegar ao

material que melhor se adequa.

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2. Contextualização

2.1. Concepção da proposta de trabalho

A concepção desta ideia de projeto surgiu devido ao trabalho desenvolvido no

primeiro semestre assente num plano de análise patológica territorial. Neste âmbito, através

da lente do Design, foi elaborado um levantamento de patologias existentes num dado

território da região de Aveiro, que neste caso era o parque Infante D. Pedro. Depois desta

análise, para além de muitas outras patologias, concluiu-se que o comércio da Bolacha

Americana existente neste território era muito frágil e que necessitava de auxilio estratégico

para um melhor reconhecimento por parte da sociedade. Para além desta fragilidade, este

comércio merece o seu respeito e valorização devido ao facto de ser um produto típico da

região de Aveiro, mas no entanto não é considerado como tal devido à existência de poucos

espaços com este tipo de serviço ao longo de todo o território. Sendo assim a intenção deste

projeto é reforçar o comércio e sua identidade territorial. Não passa por propor apenas um

desenho de um quiosque diferente dos que existem, mas sim que em conjunto com o

redesign da Bolacha Americana (trabalho a desenvolver em outra unidade curricular), funcione

de maneira coerente de forma a transmitir ao consumidor uma nova e distinta impressão.

2.2. Projeto proposto

Neste caso, a proposta a desenvolver como Tese de Dissertação final de Mestrado é o

redesenho do produto e do serviço da Bolacha Americana, no qual associado valores culturais

e territoriais, através de uma estratégia bem pensada. Assim sendo, nesta Unidade curricular,

desenvolveu-se um quiosque de confecção e comércio deste produto, com o objectivo de

melhor identificar e melhor vender.

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3. Ponto de partida

3.1. Descartar a opção de uso de molde como processo de fabrico

Com o início do Semestre, o acompanhamento dos professores fez com que abrisse a

consciência para o desenvolvimento do projeto no que diz respeito à seleção dos materiais.

Assim sendo, a utilização de formas orgânicas no quiosque a desenvolver ficou fora de

questão, porque iria implicar o uso de moldes, e a sua produção ficaria muito cara.

Desta forma a tabela abaixo, demonstra as classes dos materiais e quais delas

normalmente necessitam de um molde para a sua produção a uma escala de dimensões

amplas. É importante referir que também existe no mercado algumas classes de materiais que

já passaram por um processo de moladajem, e que facilmente se obtém a custos baixos

(como por exemplo os tubos de metal, placas de compósitos entre muitos outros).1 2

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Metais e ligas (Ferro e aço, alumínio, cobre, níquel, titânio)

X (impossível) X

Polímeros (polietileno (PE), poliestireno (PS), poliuretano (PU), policloreto de vinilo (PVC), polimetilmetacrilato (PMMA, perspex), nylon, borrachas)

X

(algumas exceções. Ex.:

silicone de aplicação)

(algumas exceções. Ex.:

tubos de polímero)

Cerâmicos e vidros (Alumina e safira (Al2O3), magnésia (MgO), sílica (SiO2) e silicatos carboneto de silício (SiC), nitreto de silício (Si3N4) cimentos e betões, rochas)

X

(algumas exceções. Ex.

Modo artesanal)

X

Compósitos Madeira, Fibra de vidro (GFRP), polímeros com enchimento, polímeros reforçados por fibras de carbono (CFRP), compósitos de matriz cerâmica (CMC), compósitos de matriz metálica (CMM)

X (impossível) X

Figura 1: tabela de demostração geral das classes dos materiais em relação a sua produção com ou sem molde.

3.2. Inspiração (exemplos)

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Com o desenvolvimento conceptual do projeto, deparou-se que se o quiosque tivesse

formas orgânicas, remeteria melhor para a ideia de um produto regional e natural. Numa

primeira fase, com a análise de produção de quiosques, se deparou que para tal efeito se iria

necessitar de moldes e estes são demasiados caros, como referido anteriormente. Desta

forma, a seleção dos materiais para o desenvolvimento do quiosque desenvolver-se-á com o

apoio da figura 1 (exemplos de Arquitetura orgânica). Assim sendo fez-se uma pesquisa sobre

alguns exemplos que podem resolver esta situação.

A Arquitetura orgânica serviu de influência para este projeto, pois de muitos exemplos

encontrados, muitos deles eram projetados com formas geométricas mas que simulam o

“orgânico” desejado para este projeto. A partir de ângulos entre planos e intersecções se

obtém formas curiosas na qual se pretende explorar neste quiosque. Oferece um aspecto

visual agradável e diferente, usando os materiais de uma forma simples.

Figura 2: exemplos de arquitetura orgânica

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4. Evolução do Projeto

4.1. Características iniciais Ainda num plano muito superficial e com poucos requisitos de propriedades dos

materiais, chega-se a algumas características importantes para o desenvolvimento do projeto.

Estas características, embora não sendo muito técnicas nem muito elaboradas, são

importantes a levar em consideração. Assim sendo, depois desta pesquiza inicial chegou-se à

conclusão que o quiosque, de um ponto de vista estrutural, deverá seguir as seguintes

características físicas:

- Estrutura interna;

- Placas de revestimentos presas a estruturas internas;

Desta forma o projeto corresponderá ás seguintes características de produção:

- Baixo custo

- Facilidade de produção

4.2. Proposta 1

Estrutura interna:

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Vista normal:

Observações:

- Dimensão reduzida;

- Aspecto frágil;

- Pouco identificativo para o público;

- Semelhança com a tipologia de quiosques de gelados;

- Inspiração nos quadrados que fazem parte da estrutura da Bolacha Americana

(Produto ainda a ser desenvolvido);

4.3. Proposta 2

Estrutura interna: Vista normal:

Observações:

- Dimensão ampla; - Semelhança á “casa dos chineses”; - Nova inspiração: a ideia de que as pessoas comem a bolacha americana ao

saírem da praia, ou no momento de descanso. Sendo assim esta cabine contem em si uns bancos, onde as pessoas podem repousar a comer.

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4.4. Proposta final

Estrutura interna:

Vista Normal:

Esta última proposta foi a que melhor resolveu os problemas encontrados nas últimas

duas propostas. Trata-se de uma cabine com dimensões de mais ou menos entre os 4m2 de

diâmetro e 2m de altura na qual se pretende o comércio e a confecção da Bolacha Americana.

Tal como na proposta 2, esta proposta final contem em si um espaço dedicado ao

lazer das pessoas. Propõe-se a incorporação de bancos, pois segundo o estudo efectuado

através de um inquérito à população Aveirense, concluiu-se que os utilizadores gostam de

comer este produto ao sair da praia, num momento de descanso.

Não necessita de molde para a sua produção, pois ela é composta por uma estrutura

interna e coberta por placas.

Não contendo formas orgânicas, este Quiosque, está desenhado com princípios da

arquitetura orgânica, na qual os ângulos distintos entre os seus planos, dão a ilusão de

“orgânico” e na qual torna o quiosque interessante a um nível visual.

Contem um estrado devido a questões de higiene e melhor servir o cliente, e também

contém uma cobertura com as mesmas dimensões deste estrado.

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5. Eleição do material

5.1. Estrutura interna

Módulo de Young

A estrutura deste Quiosque tem que ser resistente, pois terá que suportar peso das

placas que estarão presas a ela. Assim sendo dentro dos grupos de materiais a primeira

característica a apontar é que este deve ter um valor elevado de Módulo de Young ou módulo

de elasticidade que mede a resistência e flexibilidade do material elástico. Ou seja, quanto

maior é o valor do módulo de elasticidade, maior é a resistência do material. Este Módulo de

Young, é importante o seu estudo para este projeto, pois ele mostra que o material resiste ou

não a deformações externas. Visto que o Quiosque está sujeito a agressões exteriores

(agressões temporais, força humana,...) este deve responder a uma pequena deformação

elástica para que não se parta. Esta medida é usada para o estudo de deformações de

pontes, entre muitos outros (objetos de indústria que normalmente tem que estar preparados

para resistir a alguma deformação). Assim sendo, a imagem 3 mostra qual dos grupos de

materiais que melhor se adequa para esta estrutura, e assim sendo os metais e os compósitos

são os que melhor se adaptam, pois são resistentes, e tem alguma elasticidade (assim

conseguirão resistir as agressões externas sem se partirem). 3

Figura 3: valores dos grupos de materiais do modulo de young

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Força e temperatura máxima de serviço

Uma das propriedades importantes para esta estrutura é que ela consiga resistir mais

tempo possível com a atuação da temperatura exterior. Ou seja, esta estrutura está exposta a

agressões externas, e tem que ser capaz de resistir a estas temperaturas altas. Desta forma, a

figura 4 mostra que os grupos dos metais aguentam bem a temperaturas máximas. 4

Figura 4: relação da força com a temperatura máxima de serviço

Custo e Módulo de Young

Outra das características importantes para a eleição do material para a estrutura é o

custo. O quiosque não pode ser muito caro, como visto anteriormente, pois assim será mais

barato e fácil a sua produção. Assim sendo a figura 5 mostra a relação do Módulo de Young

com o custo. Nela vemos que no grupo dos metais, estes tem um Modulo de young ideal para

esta estrutura (como já vimos na figura anterior), e que o seu custo varia muito consoante o

material elegido dentro deste grupo. O ferro fundido (Cast Iron) é dos materiais mais baratos

deste grupo e que se irá usar para o quiosque. 5

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Figura 5: relação do custo com o modulo de young

Tubo de ferro galvanizado a zinco

Como visto anteriormente, o material elegido para a estrutura será o ferro fundido. No

entanto este material contem alguns defeitos nas suas utilizações. Os materiais de ferro são

sensíveis aos teores de carbono, bem como os tratamentos térmicos, corrosão e resistências

elétricas.6 O ferro é um material macio, maleável, flexível e forte. Este oxida em contacto com

o oxigénio, mas no entanto em contacto com o ar muito seco este não oxida. É encontrado na

natureza como forma de minerais de ferro.7

O tubo de ferro galvanizado a zinco ou tubo de aço galvanizado a zinco, é, tal como o

nome indica, revestido a zinco que oferece ao material uma boa resistência á corrosão e uma

ótima durabilidade. Estes tubos normalmente são usados para montagem de estruturas no

exterior e também como canalização, para transportar líquidos e gás. O seu processo de

fabricação passa por rolamento a quente, expansão a quente, estiramento a frio e

galvanização a quente. A galvanização oferece melhor durabilidade, como já foi referido

anteriormente, mas também oferece aos tubos resistência em caso de catástrofes, como por

exemplo os sismos. Esta resistência a catástrofes naturais é possível devido à sua

elasticidade.

Na estrutura proposta os tubos serão unidos entre si através do processo de

soldagem ou aparafusados entre eles consoante a força que terá que sofrer no seu futuro. É

preferível a união entre eles através de parafusos, pois assim oferece para uma melhor

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estabilidade e durabilidade. Existe no mercado várias espessuras, mas para o projeto em

questão se optará por 5cm de diâmetro.8 9

Figura 6: aplicação dos tubos de ferro galvanizados a zinco

Além do mais, a parte inferior do Quiosque de Comércio, levará uns perfis em forma

de “I” para oferecer uma melhor estabilidade ao Quiosque, e também por questões de higiene.

Estes perfis também serão em ferro galvanizado a zinco ligados entre eles por parafusos. 10

Figura 7: aplicação dos perfiz em ferro galvanizado a zinco na parte inferior do quiosque

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5.1. Carcaça do quiosque

Modulo de Young

Numa primeira abordagem, tal como a estrutura interna, a carcaça deve ter um

Modulo de Young não muito elevado nem muito baixo. Este deve reagir às agressões externas

e não partir, deste modo a questão da elasticidade também é algo a levar em consideração na

eleição do material. Assim sendo, e de acordo com os valores na figura 3, os materiais

indicados para esta cobertura são os metais e os compósitos.

Força e densidade

A força é importante para o material, porque ele esta sujeito a forças vindas do exterior

e tem que resistir para oferecer segurança ao comerciante e ao consumidor. Ou seja, a força

mede a resistência do material até ao momento da quebra, por uma tensão aplicada.

A densidade de um material, por definição geral, é a massa por unidade de volume por

substância. Ou seja, se um material tem um valor elevado de Densidade significa que num

mesmo peso dado, esta é mais volumosa (ocupa mais espaço) que outro material que tenha a

Densidade inferior. Esta diferença de peso/densidade é atribuída ao material devido agregação

dos átomos entre eles. Geralmente os materiais mais leves têm partículas de ar entre os

átomos constituintes deste material.

A partida esta característica não parece muito importante, pois apenas nos diz se o

material é ou não pesado na mesma unidade de volume. Nesta área de investigação a

Densidade reduzida oferece ao material um bom isolamento térmico. Por outras palavras,

quanto mais denso for um material, menor é o seu isolamento, logo a temperatura que é

exercida de um lado de uma placa de um determinado material, esta temperatura tenderá a

passar mais rapidamente para o outro lado desta placa. Assim sendo, para a carcaça do

projeto, se procura um material cuja a Densidade seja reduzida para que o comerciante não

sofra com a temperatura vinda do exterior (que tenha um bom isolamento térmico).

Na figura 8 vemos que as espumas têm pouca densidade, e que esta característica é a

que procuramos para oferecer um bom isolamento térmico, estes valores de força são muito

baixos e este material suporta pouco peso ou quase nenhum. Assim sendo só nos resta as

madeiras e os compósitos. Por uma questão de ecologia, descartamos desde o princípio a

madeira, mas por outro lado, esta poderia transmitir uma boa sensação ao tacto e um bom

aspecto visual. Assim sendo o material que iremos eleger será um compósito, de preferência

com madeira reciclada. 11

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Figura 8: relação da força e densidade

Custo

O custo, desde o princípio, é uma questão importante. Como se tem visto, não

convém que a produção do Quiosque fique muito cara. Mas dado as circunstâncias, o custo

será um pouco elevado para o grupo dos materiais compósitos como é visível na figura 9. 12

Figura 9: custo dos grupos de materiais

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Compósito WPC (wood-plastic composite)

Depois da seleção dos grupos de materiais, este compósito foi elegido para a carcaça

do Quiosque de produção e venda da Bolacha Americana, pois é o que melhor se adapta às

características previamente definidas. Trata-se de um compósito de plástico de matriz

termoplástica reforçada com partículas ou fibras de madeira.

Este compósito tem um Modulo de Young desejado, pois contem em si alguma

elasticidade, a sua força é elevada, e a sua densidade também é reduzida (o que oferece um

bom isolamento térmico), contudo o seu custo é elevado. Outra questão importante neste

projeto, já referido anteriormente, é a questão da ecologia. Este material trata-se de um

compósito fabricado de madeira reciclada e/ou restos. Assim oferece um bom aspecto visual

e uma boa textura.

Este material irá ser pregado à estrutura interna do Quiosque. As suas placas tem

dimensões diferentes umas das outras. A espessura das placas de WPC será de 2 cm.

Para um melhor isolamento térmico e reforço, se optou por usar as placas de WPC

existentes no mercado, iguais as que vemos na figura 10, pois contem espaço vazio entre elas

que oferece ainda mais isolamento termico. 13

Figura 10: aplicação de WPC na carcaça do quiosque

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6. Renders finais

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7. Outras características

Este Quiosque é alimentado a corrente elétrica, pois a implantação de uma energia

renovável, como por exemplo os painéis solares, não seria suficientemente sustentável para o

equipamento interior, que neste caso seria uma arca frigorífica.

A estrutura externa, a sua aparência, remete para o comércio deste produto tradicional

Aveirense (Bolacha Americana).

A ideia de o Quiosque conter em si os bancos incorporados, surgiu numa tentativa de

aproximação do consumidor. Trata-se de um local de lazer para este consumir o produto após

a sua compra.

Este quiosque teria que estar num local estratégico para obter sucesso nas suas

vendas.

8. Conclusão

Com a elaboração deste trabalho, a percepção da área dos materiais aumentou, e

assim se percebe mais e melhor o que se pode ou não fazer com determinados materiais.

Além do mais deu para perceber que hoje em dia a tecnologia dos materiais sustentam-se

num plano de ecologia, o que é muito importante para o mundo atual. Em relação ao projeto

de Dissertação final de curso de Mestrado em Design, este projeto ajudou na eleição do

material para o Quiosque de comércio e confecção da Bolacha Americana (ou seja, o serviço

da Bolacha Americana), embora a forma ainda não seja totalmente definitiva.

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9. Bibliografia

http://www.centelhas.com.br/biblioteca/copiando_pecas.pdf http://www-materials.eng.cam.ac.uk/mpsite/

http://www.aaende.org.ar/sitio/biblioteca/material/PDF/COTE220.pdf http://www.du.edu/~jcalvert/phys/iron.htm

http://www.ritiagroup.com.pt/2-galvanized-pipe-7.html http://futureng.wikidot.com/perfis-de-aco-galvanizado http://www.materio.com/

http://www.materia.nl/531.0.html

http://www.materialconnexion.com/

http://zanefu.en.busytrade.com/products/info/1635119/Wpc-Decking.html

http://www.grupoescolar.com/materia/densidade.html

ALMEIDA, José; DESIGN COM COMPÓSITOS CONTENDO RESÍDUOS DE MADEIRA; Universidade de Aveiro Departamento de Engenharia Cerâmica e do Vidro 2009

GARRIDO, Sebastian; I+diseño; 2010

Apontamentos das aulas da unidade curricular: design, estruturas compósitas multifuncionais