Design e seleção de materiais: Estudo interdisciplinar no

Design e seleção de materiais: Estudo
interdisciplinar no desenvolvimento
de Imagens Sacras
Isabella Batista Graça Grego
Mestranda em Desenvolvimento, Tecnologias e Sociedade – UNIFEI
Rodrigo Siqueira Gayean
Graduando em Design – FATEA
Rosinei Batista Ribeiro
Pós doutor em Engenharia Mecânica – UNESP - FEG
RESUMO
O município de Aparecida, São Paulo, tem potencial reconhecido na área de turismo
religioso em larga escala ao longo de todos os tempos e recentemente atraiu mais de 12
milhões de pessoas. Isso motiva a produção de imagens sacras e o estudo do simbolismo
dos produtos. O projeto teve como objetivo integrar conceitos de design e seleção de
materiais sustentáveis, a partir de produtos locais, aplicando fundamento de design e
território, simbolismo e fabricação das imagens com composição química variável de
5, 10 e 15% em terras de diatomáceas e gesso em sua totalidade. Para isso, foi feito um
estudo bibliográfico sobre as formas, geometrias, materiais compósitos, territorialidade
social e a relação dos produtos com seus consumidores. O procedimento experimental
teve como estratégia a adição de terras de diatomáceas (resíduo até então sem aplicação
na produção em imagens sacras ao gesso), em diferentes proporções e tratamentos térmicos. Foram aplicados testes de flexão em 3 pontos, para análise da resistência mecânica,
a fim de garantir a qualidade do produto final. Os resultados obtidos foram adequados,
uma vez que mantiveram seu desempenho em relação à forma e precisão. O produto
também apresentou uma redução de aproximadamente 30% de seu peso, gerando, assim,
benefícios para empresa, seja na questão de logística e principalmente no consumo dos
insumos, destacando-se a água.
PALAVRAS - CHAVE:
Design, Seleção de Materiais, Interdisciplinaridade, Imagens Sacras, Simbolismo.
ABSTRACT
The city of Aparecida, Sao Paulo, has recognized potential in religious tourism area on
a large scale over all time and has recently attracted more than 12 million people. This
motivates production of sacred images and the study of product symbolism. The project
aimed to integrate design concepts and sustainable materials selection, from local products
by applying foundation of design and territory, symbolism and images production with
variable chemical composition of 5, 10 and 15% in diatomaceous ground and plaster
in its totality. For this, it was made a bibliographic study about geometric shapes, composite materials, social territoriality and the list of products with their consumers. The
experimental procedure had as strategy te addition diatomaceous earth (residue without
explanation in production of sacred images to gypsum) in different proportions and heat
treatment. Bending tests were carried out at 3 points for mechanical resistance analysis to
ensure the final product quality. The obtained results were suitable, since they kept their
performance relating to the form and accuracy. The product also showed a reduction of
approximately 30% of its weight, thus generating benefits for the company, whether in
the matter of logistics and especially the consumption of inputs, especially the water.
KEYWORDS:
Design, Materials Selection, Interdisciplinary, Sacred Images, Symbolism.
1. INTRODUÇÃO
O Vale do Paraíba, situado no Estado de São Paulo, destaca-se culturalmente pelo
rico simbolismo religioso, desenvolvido diante do destaque social, cultural e econômico
turístico religioso do município de Aparecida, São Paulo, Brasil, com mais de 36 mil
habitantes. Destaca-se o turismo de grande volume durante todo o ano, decorrente da
arquitetura histórica e religiosa.
Segundo Veiga et al. (2012), o gesso tem sido de grande utilização pela humanidade
em diversas aplicações, tais como na área de construção civil (como revestimento e reboco),
na medicina, na odontologia, na área de ornamentação (como na construção de estátuas
e afrescos), dentre outros.
Segundo a Associação Brasileira da Indústria da Cerveja (CervBrasil), o Brasil se
encontra na terceira posição no ranking de produção de cerveja no mundo, o que equivale
a 13,5 bilhões de litros ao ano. Diante disso, utiliza-se como elemento auxiliar no processo
de filtragem da cerveja e chopp as terras de diatomáceas, também denominadas kiesselguhr,
minerais leves de baixa massa específica.
Nota-se que a larga demanda e a produção não sistematizada dessas imagens são
fatores determinantes para o desperdício de matéria-prima e uso excessivo de água no
processo de manufatura. O projeto em questão visa propor um detalhamento de processo
para otimização da produção de imagens sacras, fabricadas de forma artesanalmente no
território de Aparecida. A metodologia do projeto perpassa por revisão bibliográfica, visitas
técnicas para estudos direcionados ao processo de fabricação e materiais utilizados, coleta
de material para desenvolvimento de corpos de prova para caracterização do material e
testes de resistência, análise de textura e cor da proposta, parâmetros de custos e geração
de um infográfico, como mapa de processo e protótipo.
2. OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GERAL
O objetivo desse artigo foi aplicar fundamentos de design e seleção de materiais
sustentáveis na fabricação de imagens sacras, a partir do uso de terras diatomáceas em
diferentes composições com gesso.
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2.2 OBJETIVO ESPECÍFICO
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Mapear o processo de produção de uma empresa artesanal de imagens sacras;
Realizar testes para comprovação da eficiência do material (seleção de materiais);
Reduzir os custos da empresa com o uso da matéria-prima;
Reutilizar o resíduo oriundo da produção cervejeira num projeto
interinstitucional com a USP em Lorena, SP.
Desenvolver um novo produto com menor impacto ambiental;
Aplicar conceitos de design de produto em relação à forma, geometría e
usabilidade das imagens sacras;
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
O município de Aparecida, São Paulo tem sua história em torno da Padroeira, em
que se originou toda a história de fé e devoção do município. Possui uma localização
privilegiada por estar localizado em pontos estratégicos entre as às duas maiores metrópoles
do país, São Paulo e Rio de Janeiro por meio da Rodovia Presidente Dutra – BR 116.
O simbolismo sempre foi um traço marcante de qualquer manifestação religiosa.
Símbolo é uma palavra de origem grega que significa ‘aquilo que une’, ou seja, um elemento
que em sua constituição agrupará um determinado grupo de indivíduos a uma ideia,
desde que estes indivíduos estejam familiarizados com a mesma. Na tentativa humana de
manifestar a presença do divino e sua relação com o homem, as várias religiões buscaram
sempre atribuir significados a cores, objetos, formas e palavras, criando assim um rico
conjunto de símbolos, cujo cerne de tal prática visa sobretudo à unidade daqueles que
creem com aquilo que creem. (NEVES, 2011).
Entende-se que o designer deva buscar o passado cultural, por meio de signos e
símbolos socioculturais, para ajudá-lo a resgatar o desenvolvimento de novas tecnologias
e ajudá-lo a obter consciência identificadora local. (CASTRO e MENEZES, 2009 p. 35).
Segundo Krucken (2009), o designer tem a capacidade de relacionar aspectos tanto
materiais quanto imateriais, o serviço, a distribuição e a logística, a imagem e a comunicação
com o mercado, o que nos habilita a reconhecer e conectar valores, convertendo-os em
atributos mensuráveis, em forma de inovações. Para a autora, a qualidade de um produto
ou serviço é o resultado de um conjunto de seis dimensões de valor: valor funcional ou
utilitário, valor emocional, valor ambiental, valor simbólico e cultural, valor social e valor
econômico.
Janus, Lorena, n.19, Jan.-Jun., 2014.
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A qualidade de um produto tem que ser considerada de forma ampla, envolvendo
o território, os recursos utilizados e a comunidade que o produziu. Essa visão abrangente
é crucial para planejar estratégias de valorização de produtos que promovam o
desenvolvimento local. (KRUCKEN, 2009 p. 30).
Para Bürdek (2006, p. 322) pode-se definir símbolo por um meio de combinação que
possui significado intercultural, onde sua função como sinal ou figura simbólica discorre
quando um objeto adquire uma representação não perceptível, podendo estar presente em
vários contextos do nosso cotidiano, tais como, na arte e literatura, na religião, na lógica
e na filosofia, dentre outros.
Como afirma Baxter (2011, p. 177) tem-se como origem de oportunidade duas
vertentes para o desenvolvimento de novos produtos podendo ser classificadas em:
demanda de mercado e oferta de tecnologia, sendo a demanda de mercado reconhecida
de duas maneiras. A primeira corresponde à necessidade da competitividade entre os
produtos, exigindo uma constante atualização dos produtos e estratégias de mercado. A
segunda consiste na necessidade de mercado em que nenhum dos produtos existentes
atende. Já a oferta de tecnologia refere-se à oportunidade de inovação do produto,
disponibilizando novos meios de tecnologia, podendo-se obter novos conceitos de projeto,
novos processos de fabricação ou um novo material.
Figura 1: Qualidade está diretamente ligada ao seu território, comunidade e produto.
Fonte: Adaptado de Krucken, 2009
São os materiais que dão substância a tudo que vemos e tocamos.
Nossa espécie – Homo sapiens – é diferente das outras, talvez mais
significativamente pela habilidade de projetar – produzir “coisas” a
partir de materiais – e pela capacidade de enxergar mais em um objeto
do que apenas a sua aparência. Objetos podem ter significado, despertar
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associações ou ser signos de ideias mais abstratas. Objetos projetados, tanto
simbólicos quanto utilitários, precedem qualquer linguagem registrada - e
nos dão a mais antiga evidência de uma sociedade cultural e do raciocínio
simbólico. (ASHBY; JOHNSON, 2010, p. 3)
Segundo Viterbo Jr. (1998), a sustentabilidade é caracterizada pelas agendas políticas,
sociais e organizações que cada vez mais tendem a incorporar um modelo de gestão
ambiental, para que se possa obter um desenvolvimento sustentável e eficaz, sendo um dos
pontos responsáveis por nortear as estratégias e ações das organizações. Para que evitar
perdas, custos com tratamento e descarte inapropriado do resíduo, deve-se primeiramente
ter uma preocupação da destinação no decorrer do processo de desenvolvimento da ação
e não somente no seu final.
Segundo o Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM) em informações
publicadas no Sumário Mineral, o Brasil está entre os 10 maiores produtores de gipsita
do mundo e é considerado o maior produtor de gesso da América do Sul. O consumo
anual per capita é de aproximadamente 19 kg de gesso, deixando-o com uma média bem
abaixo dos países industrializados.
O gesso provém da calcinação da gipsita, um mineral encontrado em abundância
na região nordeste do Brasil. Um material de baixo custo e ampla utilização na indústria
em geral, podendo ser encontrado na odontologia, medicina, engenharia civil, estátuas e
afrescos, componentes industriais, dentre outros. Baltar (2009), afirma que:
A utilização de pequenas quantidades de aditivos, geralmente em concentrações
menores do que 1%, é possível melhorar, tanto a trabalhabilidade da pasta de gesso no
estado fresco, quanto as suas propriedades físicas no estado endurecido, de forma a atender
as especificações desejadas para cada tipo de uso.
Figura 1 – Gesso no formato em pó
Fonte: A autora (2014)
Janus, Lorena, n.19, Jan.-Jun., 2014.
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Construída essencialmente por carapaças de algumas diatomáceas, a diatomita é uma
rocha rica em sílica de origem sedimentar. Diatomáceas são algas unicelulares com vida
média de 24 horas e com uma alta capacidade de reprodução, sendo possível um indivíduo
originar 100 milhões de descendentes em um período de 30 dias; seus tamanhos variam
entre 5 e 400 micra (CIEMIL, 2014).
‘Pó-de-mico’ ou simplesmente ‘mico’, ‘estopa’ ou ‘sapóleo’ são denominações
popula- res que reconhecem os esponjilitos ou terras diatomáceas em todo o interior do
Estado de São Paulo. Elas são também denominadas como Kieselguhr (Alemanha), Moler
(Dinamarca), Trípoli (Rússia) e Gais (França), as quais constituem um grupo de pozolanas
caracterizadas por materiais de origem organogênica. (MONTANHEIRO et al., 2002 apud
MEHTA & MONTEIRO, 1994).
Para que as terras de diatomáceas sejam comercializadas, após a extração, o minério
passa por um processo de perda de umidade e parte da matéria orgânica na própria jazida.
Após esse processo é encaminhado para uma usina de beneficiamento, onde é submetido
à calcinação em fornos rotativos à temperatura de 900°C.
As impurezas e os contaminantes existentes no mineral são repelidos. Em seguida
é beneficiado e embalado para que seja destinado às indústrias em que seu maior forte
de atuação é como agente filtrante, pois possui uma capacidade de retenção de material
sólido, alta permeabilidade, e polimento do líquido filtrado (CIEMIL, 2014).
Figura 2 - Terras de diatomáceas em pó hidratado
Fonte: A autora (2014)
As terras de diatomáceas têm sua composição formada principalmente por sílica,
resultante da precipitação de restos microscópicos de um grupo de protistas denominados
diatomáceas. Após sua extração são utilizadas como elemento auxiliar no processo de
filtração de bebidas como cerveja e chopp, que torna um resíduo problemático por não
ter uma destinação muito bem aproveitada, geralmente enviada a aterros, como material
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inerte ou incorporado às rações. Os resíduos provenientes dessa etapa de filtração são
denominados trub fino; as terras de diatomáceas compõem aproximadamente de 0,2% a
0,4% do mosto e de 15 a 20% da massa seca (VEIGA, 2012).
4. MÉTODOS E MATERIAIS
4.1 VISITAS TÉCNICAS
Foram realizadas visitas técnicas em uma empresa artesanal fabricante de imagens
sacras, para análise do processo de fabricação, em que foi possível fazer um levantamento
de processo de produção, manuseio dos materiais, estocagem, custos, dentre outros.
Para coleta do resíduo (terras de diatomáceas) foram realizadas visitas a uma
microempresa fabricante de cerveja na qual foi possível acompanhar todo processo de
fabricação e mapeamento de produção, até o descarte do material que será destinado à
produção de um novo produto.
4.2 PREPARAÇÃO DOS CORPOS DE PROVA
O desenvolvimento dos moldes para início da preparação dos corpos de prova foi
realizado nas Oficinas de Madeira, Plástico e Metal das Faculdades Integradas Teresa
D’Ávila, utilizando o material compensado para modelagem das dimensões e uma máquina
Vacuum Forming para finalização do modelo.
O processo de confecção dos corpos de prova baseou-se na formulação química, por
meio de um cálculo estequiométrico na relação em peso do gesso, em função das terras
de diatomáceas em diferentes proporções.
4.3 LEVANTAMENTO DE SIMILARES
Foi realizado um levantamento de materiais utilizados atualmente para fabricação
de imagens sacras que se encontram em circulação no mercado. São peças sem nenhum
diferencial de material, tais como Resina, Madeira, Pó de Mármore, Ferro Fundido e
Poliresina.
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4.4 MAPEAMENTO E SISTEMATIZAÇÃO DA PROPOSTA
O molde utilizado para desenvolvimento do protótipo foi cedido pela empresa
produtora de imagens sacras. Foi confeccionado em silicone assim como todos os outros
que a empresa utiliza no processo de fabricação. A preparação dos protótipos foi realizada
no Laboratório de Química da FATEA.
Após os resultados obtidos, foi possível sistematizar propostas de melhoria para
aplicação na empresa, de forma que venha a trazer melhorias no processo de produção.
Para que fossem apontados os benefícios financeiros do projeto, foi realizada uma análise
comparativa decorrente dos valores de produção do processo atual com a proposta do
projeto.
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1 EMPRESAS ARTESANAIS VERSUS PRO CESSO DE
MANUFATURA DE IMAGENS SACRAS NA CIDADE DE
APARECIDA, SÃO PAULO.
É notória a relação entre empresa e município e a representação identitária das
imagens, reafirmando a vocação para o turismo religioso. A difusão da cultura local pode
ser considerada resultado de sua transformação em um ícone religioso, para os milhares
de turistas que visitam o município anualmente, no caso, as imagens sacras.
Com as visitas técnicas foi possível observar as necessidades e demandas do grupo
de trabalhadores, e a percepção das técnicas utilizadas que são de predominância manual,
onde o saber-fazer predomina às técnicas e/ou processos mecanizados, onde o processo
é feito de forma empírica, sem medidas específicas. Nesta etapa do projeto, foi realizada
a coleta do material, mapeamento e detalhamento do processo de confecção conforme
serão descritas nas páginas seguintes.
5.2 PROCESSO DE PREPARAÇÃO DO GESSO PARA FABRICAÇÃO
DAS IMAGENS SACRAS
O molde é preparado antes do início da elaboração do gesso, deixando-o pronto para
envase no molde. Adicionam-se água e gesso e verifica-se a consistência (viscosidade) com
as próprias mãos, até que fique de forma adequada para o envase no molde.
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5.3 ACABAMENTO DA PEÇA
Após a secagem completa da peça, inicia-se o processo de preparação para a pintura,
inicia-se a peça recebendo uma camada de cola branca misturada para selagem do produto.
A secagem por meio da imersão para o acabamento, varia de acordo com o tipo de imagem.
Figura 4 - Preparação da base de fundo
Fonte: A autora (2014)
5.4 ANÁLISE DE CONFORMIDADE DAS PEÇAS
Nesta etapa a peça recebe os retoques, inspeção visual, dimensionamento e detalhes
finais com a finalidade para o armazenamento e a distribuição aos clientes e a tinta aplicada
é o Poliacetato de Vinila – PVA.
Figura 5 - Pintura dos detalhes remanescentes da peça
Fonte: A autora (2014)
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Figura 6 - (a) e (b) pintura dos detalhes finais; (c) peças finalizadas
(a)
(b)
(c)
Fonte: A autora (2014)
5.5 PROCESSO DE EMBALAGEM DAS IMAGENS SACRAS
Após a imagem fabricada realiza-se a embalagem em papel comum, como jornal,
estoca-se e são organizadas em caixas de papelão para o envio aos clientes.
Figura 7 - Peça embalada
Fonte: A autora (2014)
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Figura 8 - (a) local de embalo da peça; (b) peças embaladas e prontas para serem comercializadas
(a)
(b)
Fonte: A autora (2014)
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
O trabalho está em fase de desenvolvimento e envolve uma interdisciplinaridade entre
as áreas do Design, da Engenharia e da Administração da produção. Houve a redução do
peso das imagens que facilita a logística e o processo de embalagem. As amostras com
a porcentagens de 5% foram as que apresentaram a resistência mecânica próxima ao
gesso puro e isso contribui para redução da matéria prima e o consumo de água durante
o processo de manufatura das imagens e seus derivados. As próximas etapas da pesquisa
consistirão na introdução do Lean Manufacturing, Design for Manufacturing, Design
Thinking, e Arranjos físicos dentro da empresa na qual foi feita a pesquisa sobre o material.
7. AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem o CNPq pela concessão do auxílio financeiro por meio
do Edital Universal, MCTI-CNPq 14/ 2013 - Faixa C – até R$ 120.000,00 – Processo:
377005/2013-4.
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REFERÊNCIAS
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