Gerenciando flutuações de preços de matérias-primas de prata e cobre na aquisição de componentes elétricos B2B

 

Prata e cobre não são variáveis ​​de custo intercambiáveis ​​em componentes elétricos: a prata afeta principalmente o custo do material de contato, enquanto o cobre afeta diretamente-estruturas que transportam corrente, como barramentos, terminais, núcleos e condutores estampados. Um movimento de ±20% nos preços de referência da prata ou do cobre não cria necessariamente uma mudança de ±20% no preço-de peças acabadas porque o rendimento do material, a carga de prata, o custo de processamento, a recuperação de sucata, a espessura do revestimento e a composição da liga determinam a exposição real.

 

Para as equipes de compras, a resposta correta não é simplesmente negociar um preço mais baixo por peça. As variáveis ​​controláveis ​​são a massa de prata por contato, a utilização de cobre, o rendimento do material, a sucata de fabricação, a tolerância de especificação e o mecanismo comercial usado para ajustar a exposição-da matéria-prima.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Exposição ao custo do contato de prata: massa Ag, grau de liga e serviço elétrico

 

Para um contato de prata, a contribuição-de matéria-prima pode ser aproximada como:

 

Custo do material de prata=Massa de prata × Preço de referência de prata × Fator de conversão do material

 

Um contato de prata sólida expõe todo o volume de contatos ao preço da prata. Um contato de prata bimetálico ou trimetálico concentra a liga de prata na zona de contato funcional enquanto usa cobre ou liga de cobre como suporte estrutural.

 

Estrutura de contato	Utilização de prata	Estrutura de suporte-atual	Consideração típica de aquisição
Contato de prata sólida	Alto	Ag por toda parte	Alta exposição ao preço da prata
Rebite bimetálico prateado	Reduzido	Suporte de liga Cu/Cu	Menor massa de prata por peça
Contato trimetálico	Otimizado ainda mais	Camada condutora-à base de Cu + cabeça de liga Ag	Adequado para geometria de contato controlada
Contato-banhado a prata	Dependente-da superfície	Substrato de liga Cu/Cu	A espessura do revestimento se torna uma variável de custo
Contato AgNi / AgSnO₂	Dependente-de liga	Matriz de liga de prata	O desempenho elétrico deve permanecer dentro das especificações validadas

 

Para componentes de troca, a redução do teor de prata não deve ser tratada como uma simples substituição de material. A resistência de contato, a tendência de soldagem, a erosão do arco, o aumento de temperatura, a resistência elétrica e a força de contato continuam fazendo parte dos critérios de aceitação da engenharia.

 

Uma especificação de aquisição deve, portanto, identificar o grau da liga de prata, a massa da prata, as dimensões do contato, o material de suporte, o processo de união, a espessura do revestimento, quando aplicável, e os requisitos de validação elétrica, em vez de especificar apenas o "contato de prata".

 

Risco de preço da matéria-prima de cobre: ​​C1100, C2680 e rendimento do material

Os componentes de cobre apresentam uma estrutura de custos diferente. Um terminal ou barramento de cobre estampado pode conter uma porcentagem relativamente alta do custo da matéria-prima na própria peça bruta.

 

O cobre C1100 / C11000 é comumente selecionado onde é necessária alta condutividade elétrica. O latão C2680 oferece maior resistência mecânica e comportamento de formação diferente, mas sua condutividade elétrica é substancialmente menor que a do cobre de alta{4}}condutividade.

 

Parâmetro	Cobre C1100 / C11000	Latão C2680
Vantagem primária	Alta condutividade elétrica	Maior resistência e características de formação
Requisito de condutividade	Pode ser especificado em IACS maior ou igual a 100%, dependendo da têmpera/especificação	Significativamente abaixo do cobre puro
Função típica	Barramentos, terminais, placas condutoras	Terminais, suportes, peças condutoras mecânicas
Exposição-de custo de material	Alto teor de cobre	Exposição de cobre + liga de zinco
Formando consideração	Alta ductilidade; controle de rebarbas e deformações	Boa resposta de estampagem/formação
Lógica de seleção típica	Minimize a perda elétrica	Equilibre a condutividade e a resistência mecânica

 

A importante variável de aquisição não é apenas o preço do cobre por quilograma. A taxa de utilização de material pode produzir um efeito comparável.

 

Por exemplo, se uma peça bruta de estampagem pesa 100 g, mas o componente acabado pesa 62 g, a utilização teórica do material é:

 

62 / 100 × 100% = 62%

 

Se o aninhamento-progressivo da matriz, o layout da faixa, o design do transportador ou a geometria da peça bruta aumentarem a utilização para 72%, o mesmo componente acabado exigirá significativamente menos cobre adquirido por unidade.

 

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O método mais direto para reduzir a exposição à prata é colocá-la apenas onde sua função de comutação elétrica for necessária.

 

Um rebite bimetálico de prata geralmente combina uma cabeça de contato-à base de prata com um material de suporte de cobre ou liga-de cobre. A interface deve fornecer integridade mecânica suficiente e desempenho elétrico estável durante toda a vida operacional especificada do componente.

 

Esta abordagem altera a equação de aquisição de:

Volume total do contato=exposição de prata

para:

 

Zona de contato funcional=exposição à prata + zona estrutural=material à base de cobre-

 

Projeto de rebite de prata bimetálico: redução de massa Ag sem falha de contato

A geometria da cabeça prateada deve ser determinada pela densidade de corrente real, pressão de contato, energia do arco, frequência de comutação e resistência elétrica esperada.

 

A redução do diâmetro ou espessura da cabeça de prata sem validação pode criar:

 

Maior densidade de corrente na interface de contato.
Aumento do aumento da temperatura.
Erosão de arco mais rápida.
Resistência elétrica reduzida.
Aumento do risco de soldagem por contato.
Resistência de contato inconsistente após trocas repetidas.

 

Para peças de produção, o desenho de engenharia deve controlar as dimensões da cabeça de prata, o material de apoio, a interface de união, a geometria do rebite e as tolerâncias críticas. Quando necessário, o controle dimensional pode ser mantido em ±0,01 mm usando inspeção CMM ou sistemas de medição óptica dedicados.

 

Em-Rebitagem de matrizes e controle de interface molecular

A-rebitagem interna pode reduzir o manuseio secundário e manter o posicionamento consistente dos componentes durante a produção-de alto volume. O processo deve controlar a força do rebite, o fluxo de material, o assentamento da cabeça-de contato e a geometria da interface.

 

Para montagens de cobre-a{1}}prata ou liga de prata-, a integridade da interface é mais importante do que a aparência visual. Seções transversais metalográficas-podem ser usadas para avaliar:

Continuidade da-linha de ligação.
Rachaduras e vazios.
Deformação de materiais.
Separação de interfaces.
Posicionamento-da cabeça prateada.
Defeitos localizados após a formação.

 

Quando forem utilizados métodos de união, como brasagem de prata por resistência ou outros processos metalúrgicos, o plano de qualificação deverá especificar os requisitos de tração/cisalhamento e os limites de resistência elétrica, em vez de depender apenas da inspeção dimensional.

 

A otimização de materiais deve preservar o desempenho elétrico

O objetivo da engenharia não é “prata mínima”. É a massa mínima de prata validada que satisfaz o ciclo de serviço elétrico.

 

Variável de projeto	Impacto nos custos	Risco elétrico	Método de validação
Diâmetro da cabeça prateada	Alto	Densidade/erosão atual	Resistência elétrica
Espessura da cabeça de prata	Alto	Vida de erosão de arco	Teste de ciclo-de troca
Grau de liga de prata	Alto	Soldagem/resistência	Teste de resistência-de contato
Material de apoio	Médio	Condutividade/resistência mecânica	Condutividade + teste de tração
Geometria do rebite	Médio	Estabilidade de contato	Teste dimensional + resistência
Interface de adesão	Médio	Resistência da interface	Metalografia + teste de resistência

 

Para compras, isso significa que uma cotação-de custo mais baixa não deve ser avaliada apenas pela porcentagem de prata. A comparação correta é o custo por ciclo elétrico validado ou o custo por montagem qualificada, dependendo da aplicação do componente.

 

 

 

Para componentes elétricos-prateados, a espessura do revestimento é outra variável de custo controlável.

 

Uma especificação como revestimento de prata de 3–5 µm não deve ser tratada como um número de revestimento arbitrário. A espessura necessária depende do material de base, da carga elétrica, do ambiente de contato, dos ciclos de acoplamento, das condições de corrosão e da vida útil esperada.

 

A espessura excessiva do revestimento aumenta o consumo de-metal precioso sem melhorar automaticamente o desempenho elétrico. Espessura insuficiente pode expor o substrato prematuramente e alterar a resistência de contato ou o comportamento à corrosão.

 

Espessura do Chapeamento: Medição XRF e Controle Estatístico

A fluorescência de-raios X (XRF) pode ser usada para medição de espessura de revestimento não-destrutiva-em amostras de produção. Um plano de qualidade robusto deve definir:

Espessura nominal do revestimento.
Espessura local mínima.
Locais de medição.
Frequência de amostragem.
Padrão de calibração.
Composição do material-base.
Critérios de aceitação.

 

Por exemplo, um requisito de desenho de Ag 3–5 µm deve identificar se a faixa se aplica à espessura média, à espessura local mínima ou a um local de medição definido.

 

Esta distinção afeta diretamente o custo de compra porque os fornecedores podem cotar consumos de prata significativamente diferentes com base na mesma especificação nominal de revestimento.

 

Redução da área de superfície através da geometria funcional

A prata deve ser aplicada na região eletricamente ativa sempre que possível. Áreas revestidas desnecessárias aumentam o consumo-de metais preciosos.

 

Para terminais estampados e conectores elétricos, as equipes de compras e engenharia podem analisar conjuntamente:

Área Banhada × Espessura do Revestimento × Densidade da Prata

como parâmetro direto de consumo-de material.

 

Uma revisão do projeto-para{1}}a fabricação pode, portanto, identificar áreas onde o revestimento pode ser restrito localmente sem afetar o desempenho elétrico ou a proteção contra corrosão.

 

Recuperação de prata e contabilidade de sucata

A sucata-de estampagem de prata tem valor material recuperável. Um modelo de aquisição transparente deve distinguir entre:

 

Entrada bruta de prata → Conteúdo de prata acabada → Sucata de processo → Prata recuperável → Consumo líquido de prata

 

Isso evita que a mesma perda-de metais preciosos fique oculta em uma cobrança de conversão geral.

 

Para a produção de contatos de prata-de alto volume-, a segregação de sucata por liga e classe também é importante. A mistura de alternativas AgNi, AgSnO₂, AgCdO, cobre banhado e outros materiais contendo-prata pode reduzir a eficiência da reciclagem e complicar a contabilidade do material.
 

 

A exposição ao preço do cobre muitas vezes pode ser reduzida sem alterar o componente acabado, melhorando a utilização do material.

 

Para estampagem progressiva, o layout da tira determina a relação entre o peso da bobina comprada e a produção-da peça acabada. Pequenas alterações na largura do transportador, passo, agrupamento, design da ponte e orientação dos componentes podem alterar materialmente a geração de sucata.

 

Otimização progressiva da matriz: passo da tira e taxa de sucata

O cálculo básico de utilização de material é:

Utilização de material (%)=Concluído-Peso da peça / Peso do material adquirido × 100

Para um processo de tira contínua, a equipe de engenharia deve avaliar:

Largura da tira.
Passo de alimentação.
Orientação do componente.
Largura da transportadora.
Dimensões da ponte de sucata.
Aninhamento de peças.
Disponibilidade de largura da bobina.
Direção da rebarba.
Sequência de formação.

O objetivo não é maximizar a utilização em detrimento da estabilidade da ferramenta. Um layout de tira que produz pontes extremamente estreitas pode aumentar a deformação, a instabilidade da tira, a quebra do punção ou o desvio dimensional.

 

O projeto da ferramenta, portanto, deve equilibrar a utilização do material, a vida útil da matriz, a velocidade de produção, o controle de rebarbas e a estabilidade dimensional.

 

±0,01 mm Controle Dimensional e Gerenciamento de Rebarbas

Terminais-de alta corrente e placas de conexão elétrica podem exigir controle rígido de diâmetros críticos de furos, superfícies de contato, recursos de localização e dimensões correspondentes.

 

Um plano de inspeção prático pode combinar:

Característica	Abordagem de controle típica	Propósito
Dimensão crítica do furo	CMM/medição óptica	Ajuste do conector
Planicidade	CMM / medidor dedicado	Estabilidade de montagem
Altura da rebarba	Microscópio/manômetro óptico	Segurança elétrica e de montagem
Espessura do chapeamento	XRF	Controle de metais-preciosos
Espessura do material	Medidor micrômetro/laser	Formando consistência
Condutividade	Medidor de condutividade	Desempenho elétrico

 

A tolerância real deve permanecer específica-da aplicação. ±0,01 mm devem ser atribuídos apenas às dimensões onde a função de montagem justifica o processo adicional e o custo de inspeção.

 

Vida útil da ferramenta e custo por milhão de peças

O setor de compras deve evitar comparar cotações de estampagem apenas com base no preço por peça.

Um preço por peça mais baixo pode se tornar mais caro se produzir mais:

Frequência de manutenção da ferramenta.
Taxa de sucata.
Rejeição de rebarba.
Desvio dimensional.
Tempo de inatividade não planejado.
Processamento secundário.

Uma métrica comercial mais útil é:

Custo total de conversão por milhão de peças qualificadas

Isso incorpora amortização de ferramentas, manutenção, sucata, inspeção e eficiência de produção.

 

 

Contratos de componentes-elétricos-de longo prazo podem se tornar difíceis quando o fornecedor absorve todas as flutuações de-preços das commodities enquanto o comprador espera um preço anual fixo por peça.

 

Uma abordagem mais transparente consiste em separar a exposição às mercadorias do custo de conversão.

 

A prata pode ser referenciada em relação a um benchmark de prata acordado da LBMA, enquanto o cobre pode ser vinculado a uma referência de cobre acordada da LME. A fórmula comercial deve especificar a data de referência, base de cotação, moeda, unidade de conversão, frequência de reajuste e prêmio aplicável.

 

Fórmula de preços indexados: benchmark + custo de conversão

 

Uma estrutura simplificada pode ser expressa como:

Preço da peça=Componente de material indexado + Componente de conversão fixa + Encargos acordados de processamento/logística

 

Para peças de rolamento-prateadas:

Componente de prata=Massa Ag por peça × Índice Ag × Fator de conversão Ag

 

Para componentes estampados em cobre:

Componente de cobre=Massa líquida de Cu por peça × Índice de Cu × Fator de conversão de Cu

 

A componente de conversão pode abranger:

Estampagem.
Rebitagem.
Soldagem.
Brasagem.
Chapeamento.
Tratamento térmico.
Inspeção.
Embalagem.
Amortização de ferramentas.

Esta estrutura evita que o movimento de mercadorias se misture com a eficiência da produção.

 

Parâmetros de indexação que devem ser escritos no contrato

 

Parâmetro comercial	Definição de exemplo	Finalidade da aquisição
Referência de prata	Referência de prata LBMA	Transparência de commodities
Referência de cobre	Referência de cobre LME	Transparência do preço do cobre
Moeda	USD	Evite ambiguidade FX
Unidade de peso	g/kg/tonelada métrica	Evitar incompatibilidade de unidades
Período de ajuste	Mensal/trimestralmente	Controlar a volatilidade
Data base	Data definida-do contrato	Estabelecer índice inicial
Banda de gatilho	Limite-definido pelo contrato	Evite ajustes insignificantes
Custo de conversão	Fixo ou indexado separadamente	Proteja a economia da produção
Crédito de sucata	Mecanismo de recuperação acordado	Evitar carregamento duplo

 

O contrato deve também definir se o benchmark se baseia num preço diário, numa média mensal ou noutra referência acordada.

 

Sem esta definição, duas partes podem usar a mesma terminologia “prata LBMA” ou “cobre LME”, mas calcular valores de ajuste diferentes.

 

A área de compras deve auditar a massa antes de negociar o preço

 

A indexação de mercadorias só é útil quando a quantidade de material físico é transparente.

Para contratos de prata, o comprador deverá solicitar:

 

Massa de prata por peça acabada → grau de liga → material de suporte → sucata de processo → sucata recuperável

Para estampagens de cobre:

 

Peso bruto da peça → peso-da peça acabada → utilização da tira → sucata do processo

 

Isso converte uma negociação de-matéria-prima de uma discussão subjetiva de preço em um modelo de custo-de engenharia mensurável.

 

 

Uma equipe de compras pode usar a seguinte matriz de engenharia antes de aprovar uma proposta de{0}redução de material.

 

Opção	Exposição-de matéria-prima	Mudança de engenharia	Validação elétrica	Aplicativo de compras
Sólido Ag → rebite bimetálico Ag	Mais baixo	Médio	Obrigatório	Peças de comutação de alto-volume
Aumente a eficiência do revestimento Ag	Mais baixo	Baixo-Médio	Obrigatório	Terminais banhados
Reduza a área banhada	Mais baixo	Médio	Obrigatório	Zonas condutoras definidas
Melhorar o layout da tira de cobre	Mais baixo	Baixo-Médio	Geralmente validação dimensional	Barramentos/terminais estampados
Trocar C1100 → liga alternativa	Potencialmente inferior	Alto	Validação completa	Somente após revisão elétrica
Introduzir a indexação LBMA/LME	Redução do risco comercial	Baixo	Nenhum	Contratos de fornecimento-de longo prazo
Separar sucata de-metal precioso	Melhoria de recuperação	Baixo	Auditoria de processo	Produção de prata-de alto volume

 

A sequência correta é:

 

Especificação do material → requisito funcional → processo de fabricação → utilização do material → índice de commodities → preço final de compra.

 

Mudar a sequência muitas vezes produz economias enganosas.
 

 

A otimização-do custo da matéria-prima deve permanecer dentro do sistema de qualidade existente do fornecedor.

 

Para aplicações automotivas, alterações materiais ou significativas no processo podem exigir controle de alterações de engenharia, aprovação do cliente e documentação PPAP de acordo com os requisitos específicos-do cliente aplicáveis.

 

Um pacote de qualificação típico pode incluir:

Certificado de material e composição química.
Relatório de inspeção dimensional.
Dados de medição CMM para dimensões críticas.
Relatório de-espessura do revestimento, quando aplicável.
Dados de resistência elétrica ou condutividade.
Resultados de testes de união mecânica.
Seção transversal metalográfica-.
Dados de capacidade de processo para características críticas.
Plano de Controle e atualizações do PFMEA.
Documentação PPAP Nível 3 quando exigido contratualmente.

 

Para componentes elétricos-relacionados ao isolamento, padrões adicionais, como UL 94 V-0, podem ser aplicados a materiais poliméricos, enquanto conjuntos de alta-tensão podem exigir testes-de dielétrico, aumento de temperatura{6}}específicos da aplicação, durabilidade ou resistência de isolamento.

 

 

 

Um modelo de sourcing transparente deve separar quatro camadas:

 

Camada 1 - Mercadoria: referência de prata LBMA ou cobre LME.

 

Camada 2 - Consumo físico: massa de prata, massa de cobre, aproveitamento de tiras e recuperação de sucata.

 

Fabricação de 3 - camadas: estampagem,-rebitagem em matriz, soldagem a laser, brasagem de prata por resistência, galvanização, inspeção e embalagem.

 

Camada 4 - Qualidade e fornecimento: amortização de ferramentas, PPAP, frequência de inspeção, rastreabilidade, logística e termos comerciais acordados.

 

Este modelo permite que as equipes de compras identifiquem exatamente onde se origina um aumento de preços.

 

Por exemplo, se o benchmark do cobre aumentar enquanto o consumo de material do fornecedor por componente acabado diminui simultaneamente devido à melhor utilização de tiras, o movimento do preço da peça final-não deve simplesmente refletir o aumento da commodity.

 

Por outro lado, se o teor de prata for reduzido por meio de um projeto de contato bimetálico, mas os testes de resistência elétrica exigirem um cabeçote de contato maior, o cálculo de economia-de prata nominal poderá não representar o custo final qualificado.

 

O conjunto prático de KPI para componentes expostos de commodities-

Uma revisão do fornecedor deve acompanhar indicadores mensuráveis ​​em vez de declarações gerais sobre redução de custos.

 

KPI	Medição
Massa de prata por peça	g/pc
Massa de cobre por peça	g/pc
Utilização de materiais	%
Taxa de sucata	%
Taxa de recuperação de prata	%
Espessura do chapeamento	µm
Tolerância dimensional crítica	milímetros
Resistência de contato	µΩ / mΩ conforme especificado
Rendimento da produção	%
Vida útil da ferramenta	Peças por ciclo de manutenção
Status PPAP	Status de nível/aprovação
Ajuste de commodities	Fórmula-baseada em índice

 

Esses indicadores permitem que compras, engenharia, controle de qualidade e fornecedor trabalhem na mesma estrutura de custos.

 

 

Uma estratégia resiliente de fornecimento de{{0}componentes elétricos não depende da previsão do próximo movimento dos preços da prata ou do cobre. Reduz a quantidade de exposição não controlada a mercadorias incorporada em cada componente qualificado.

 

O lado da engenharia se concentra em:

Menor massa de prata sem comprometer o desempenho do contato.
Espessura de revestimento otimizada.
Revestimento-de área funcional.
Maior utilização de tiras de cobre.
Redução de sucata de estampagem.
Processos de união estáveis.
Tolerâncias dimensionais controladas.

 

A vertente comercial centra-se em:

Referências definidas em prata LBMA.
Referências de cobre LME definidas.
Fórmulas de ajuste transparentes.
Componentes de custo de conversão-fixos.
Mecanismos de recuperação-de sucata acordados.
Períodos de revisão claramente definidos.

 

O lado da qualidade mantém:

Rastreabilidade de materiais.
Inspeção CMM.
Medição de revestimento XRF.
Verificação metalográfica.
Testes de resistência elétrica.
Monitoramento da capacidade do processo.
Documentação PPAP quando necessário.

 

Para compras de longo-prazo, essas três camadas devem ser revisadas em conjunto. Uma menor exposição a mercadorias que crie falhas eléctricas adicionais não é uma poupança de engenharia válida; da mesma forma, um preço de compra fixo que transfere o risco descontrolado das mercadorias para a instabilidade da oferta não é um modelo de fornecimento estável.

 

 

A abordagem mais mensurável ao risco do preço da prata e do cobre é estabelecer uma linha de base dos custos físicos antes de negociar o preço comercial.

Para contatos prateados, determine:

 

Liga de prata → massa de prata → geometria de contato funcional → requisito de revestimento → método de união → resistência elétrica.

 

Para componentes de cobre, determine:

 

Grau de cobre → peso do blank → peso-da peça acabada → utilização da tira → recuperação de sucata → requisito dimensional.

 

Em seguida, conecte o modelo de consumo físico aos mecanismos de referência de prata LBMA e cobre LME.

 

Isto cria uma estrutura de aquisição na qual a volatilidade dos produtos, o design de engenharia, a conversão de produção e os requisitos de qualidade permanecem visíveis em vez de serem combinados num único preço unitário inexplicável.

 

Para programas de componentes-elétricos OEM, a Apollo Electronic Components (Xiamen) pode avaliar desenhos de componentes de-contato de prata e cobre de precisão-a partir das perspectivas de material, estampagem, rebitagem, soldagem, galvanização, inspeção e custos de{3}commodities. A revisão de engenharia pode então determinar se a especificação proposta permite redução da massa-de prata, melhor utilização do cobre ou uma estrutura de preços indexados mais transparente.
 

 

Como um comprador pode reduzir o custo de aquisição de contatos de prata sem alterar o desempenho elétrico?

Use uma estrutura de contato de prata bimetálica ou trimetálica validada-para concentrar a prata na zona de contato funcional. Verifique a resistência de contato, o aumento de temperatura, a tendência de soldagem, a erosão do arco e a resistência elétrica antes de aprovar a mudança de material.

 

Como os índices de prata LBMA e cobre LME devem ser usados ​​emcontratos de{0}componentes elétricos?

Defina o comparativo de mercado, a moeda, a unidade, o período médio, a data base, a frequência de ajuste, o limite do acionador e o componente de custo-de conversão no contrato. Isso separa o movimento de commodities do custo de conversão de fabricação.

 

Um fornecedor de estampagem de cobre pode reduzir o custo da matéria-prima-sem alterar a peça acabada?

Sim. A otimização-progressiva da tira de molde pode melhorar a utilização do material por meio de alterações de pitch, aninhamento, transportador e layout-em branco. O processo revisado deve ser validado quanto à tolerância dimensional, altura da rebarba, estabilidade da ferramenta, rendimento de produção e desempenho elétrico necessário.