Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IgorLA_DISSERT.pdf: 5014153 bytes, checksum: b4c50270935571b9e1c875a8c15841c3 (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / In machining of internal threads, dedicated tools, known as taps, are needed for each profile type, diameter, and low cutting speed values are used when compared to main machining processes. This restriction in the cutting speed is associated with the difficulty of synchronizing the tool s rotation speed and feed velocity in the process. This fact restricts the flexibility and makes machining lead times longer when manufacturing of components with threads is required. An alternative to the constraints imposed by the tap is the thread milling with helical interpolation technique. The technique is the fusion of two movements: rotation and helical interpolation. The tools may have different configurations: a single edge or multiple edges (axial, radial or both). However, thread milling with helical interpolation technique is relatively new and there are limited studies on the subject, a fact which promotes challenges to its wide application in the manufacturing shop floor. The objective of this research is determine the performance of different types of tools in the thread milling with helical interpolation technique using hardened steel workpieces. In this sense, four tool configurations were used for threading milling in AISI 4340 quenched and tempered steel (40 HRC). The results showed that climb cut promoted a greater number of machined threads, regardless of tool configuration. The upcut milling causes chippings in cutting edge, while the climb cutting promotes abrasive wear. Another important point is that increase in hole diameter by tool diameter ratio increases tool lifetime / Na usinagem de roscas internas, ferramentas dedicadas, conhecidas como machos r?gidos s?o necess?rios para cada tipo de perfil e di?metro, al?m de reduzidos valores de velocidade de corte quando comparado aos principais processos de usinagem. Esta restri??o na velocidade de corte est? associada ? dificuldade de sincroniza??o da rota??o e velocidade de avan?o da ferramenta no processo. O fato restringe a flexibilidade e torna os tempos de usinagem longos diante da manufatura de componentes com roscas. Uma alternativa as restri??es impostas pelos machos r?gidos na usinagem de roscas ? o fresamento com a t?cnica de interpola??o helicoidal. A t?cnica ? a fus?o de dois movimentos: rota??o e interpola??o helicoidal. As ferramentas podem ter diferentes configura??es: uma ?nica aresta ou m?ltiplas arestas (no sentido axial, radial ou em ambos). Contudo, o fresamento de roscas com a t?cnica de interpola??o helicoidal ? relativamente novo e restritas pesquisas existem sobre o tema, fato que promove desafios para sua ampla aplica??o no ambiente de manufatura. O objetivo desta pesquisa ? determinar o desempenho dos diferentes tipos de ferramentas no fresamento de roscas com a t?cnica de interpola??o helicoidal em a?os endurecidos. Neste sentido, quatro ferramentas com diferentes configura??es foram utilizadas para usinagem de roscas em a?o AISI 4340 no estado temperado e revenido (40 HRC de dureza). Os resultados mostraram que a utiliza??o do corte concordante possibilitou a usinagem de um maior n?mero de roscas, independentemente do tipo de ferramenta. A utiliza??o do corte discordante causou avaria de lascamento nas arestas de corte, enquanto que o corte concordante promoveu desgaste abrasivo. Outro ponto relevante ? que o aumento da rela??o di?metro do furo e di?metro da ferramenta possibilitou incremento da vida da ferramenta

Esta pesquisa procura investigar o processo de projeto na arquitetura e como o mesmo passou a ser influenciado nas últimas décadas pelas ferramentas digitais que surgiram desde então. Busca estabelecer uma visão sobre o projeto arquitetônico questionando a existência de um novo paradigma. Para isso analisa a produção acadêmica brasileira dos últimos anos que exploraram ou desenvolveram teorias sobre a utilização de ferramentas digitais afim de estabelecer um ponto de partida. Através da bibliografia expõem uma visão e uma defesa de uma forma de projetar e de como as ferramentas digitais podem auxiliar este processo sem criar deturpações de uso. Por fim o texto contrapõem duas arquiteturas: a arquitetura silenciosa - sóbria - que busca adequar-se à cidade e tão bem aguenta o passar do tempo e a arquitetura digitalista, focada no "inusitado", que está muito mais voltada à possibilidade de exploração midiática da edificação e que tantos problemas traz aos usuários e à sociedade. / This research investigates the design process in architecture and how it came to be influenced in the past few years by digital tools which emerged since then. It seeks to establish a vision about the architecture design methods by questioning the existence of a new paradigm. Thereunto it analyzes the Brazilian academic production of the past few years which explored or developed theories about the use of digital tools in order to establish a starting point. Through literature, it exposes a vision and a defense of a way of designing and how digital tools can assist this process without creating distortions of its use. Finally, the text contrasts two types of architecture: the silent, sober architecture, which seeks to adapt to the city and as well support the passage of time and changes of its uses, and the "digitalist" architecture, focused on the "unusual", which turns to the possibility of the media exploitation of the building and the many problems it brings to users and society.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-07-26T14:12:57Z No. of bitstreams: 1 PDF - Janaína Benício Marques.pdf: 14648505 bytes, checksum: d012b9258828a4761e4dc0c746b9ce9a (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2017-08-29T15:31:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Janaína Benício Marques.pdf: 14648505 bytes, checksum: d012b9258828a4761e4dc0c746b9ce9a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-29T15:31:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Janaína Benício Marques.pdf: 14648505 bytes, checksum: d012b9258828a4761e4dc0c746b9ce9a (MD5) Previous issue date: 2017-01-25 / OBJECTIVE: To compare earmolds obtained by the CAD / CAM system and the conventional pre-molding method. METHODS: Comfort sensations and anthropometric measures were analyzed in 30 ears of 15 volunteers randomly selected from a private clinic in a Brazilian Northeast Municipality, who underwent two procedures to obtain measurements, a CT scan composing the case group and preforming, constituting the control group. After the preparation of the silicone earmolds, the physical test of the devices was performed by the blind study method, in which the participants were not aware of the origin of each mold. RESULTS: The concepts Regular (53.3%), Good (20%) and Bad (20%), in the control group prevailed, based on the self-perception of the participants, while in the method proposed by the biomodel the concepts Good (73.3%) and Optimum (26.7%). As for the anthropometric linear measurements per ear in each of the evaluation forms: Conventional Preform, Conventional Silicone, Biomodel and Mold proposed significant differences (p <0.05) were found between the evaluation forms in the variables "Intertragic Incision - Top border of the Shell "," Length of the socket "" Depth of External Acoustic Meatus "," Thickness of EAM "and" Volume "in each ear. The coefficient of standard deviation being less than half of the corresponding mean values.CONCLUSION: In view of the above, it is possible to obtain atrial molds from tomographic images with favorable results. / OBJETIVO: Comparar auxiliares de audição obtidos pelo sistema CAD/CAM e pelo método convencional de pré-moldagem. METODOLOGIA: Foram analisadas as sensações de conforto e medidas antropométricas em 30 orelhas de 15 voluntários escolhidos aleatoriamente de uma clínica particular de um município do Nordeste brasileiro, os quais foram submetidos aos dois processos de obtenção de medidas, exame de tomografia computadorizada compondo o grupo caso e pré-moldagem constituindo o grupo controle. Após a confecção dos moldes de silicone, a prova física dos dispositivos foi realizada pelo método do estudo cego, onde os participantes não tinham conhecimento acerca da origem de cada molde. RESULTADOS: Com base na avaliação de autopercepção dos participantes quanto à técnica de obtenção dos moldes prevaleceram, no grupo controle, os conceitos Regular (53,3%), Bom (20%) e Ruim (20%), enquanto no método proposto pelo biomodelo prevaleceram os conceitos Bom (73,3%) e Ótimo (26,7%). Quanto às medidas lineares antropométricas por orelha em cada uma das formas de avaliação: Pré-molde convencional, Silicone convencional, Biomodelo e Molde proposto foram verificadas diferenças significativas (p < 0,05) entre as formas de avaliação nas variáveis ―Incisura Intertrágica – Bordo superior da Concha‖, ―Comprimento do encaixe‖ ―Profundidade de Meato Acústico Externo‖, ―Espessura do MAE‖ e do ―Volume‖ em cada uma das orelhas. Estando o coeficiente de desvio padrão inferior a metade dos valores das médias correspondentes. CONCLUSÃO: Diante do exposto, verifica-se que é possível obter moldes auriculares a partir de imagens tomográficas com resultados favoráveis.

O presente trabalho consiste na investigação das características da imagem mamográfica digitalizada para definir automaticamente parâmetros de processamento em um esquema de diagnóstico auxiliado por computador (CAD) para mamografia, com o objetivo de se obter o melhor desempenho possível. Além disso, com base na aplicação dos resultados dessa primeira investigação, propõe-se também uma técnica de redução dos índices de falso-positivo em esquemas CAD visando à redução do número de biópsias desnecessárias. Para a definição automática dos parâmetros de processamento nas técnicas de detecção de microcalcificações e nódulos, foram extraídas algumas características das imagens, como desvio padrão, terceiro momento e o limiar de binarização. Utilizando o método de automatização proposto, observou-se um aumento de 20% no desempenho do esquema CAD (Az da curva ROC) em relação ao método não automatizado com parâmetro fixo. Para que fosse possível o processamento da imagem mamográfica inteira pelo esquema CAD e as técnicas desenvolvidas, foi desenvolvida também uma técnica para seleção automática de regiões de interesses, que recorta partes relevantes da mama para a segmentação. O índice de falsos positivos foi tratado por técnica específica desenvolvida com base na comparação das duas incidências típicas do exame mamográfico que, juntamente com a avaliação automática da imagem no pré-processamento para detecção de microcalcificações produziu uma redução significativa de 86% daquela taxa em relação ao procedimento de parâmetro fixo. / This present work consists on the investigation of mammographic image characteristics for automatic determination of image processing parameters for a mammography computer aided diagnosis scheme (CAD) in order to get optimal performance. Additionally, using the results obtained on this first investigation, it was also developed a new technique for the reduction of false-positive rates on CAD projects, which can result on the reduction of the number of unnecessary biopsies. For the automatic definition of the image processing parameters for the techniques of detection of microcalcifications and nodules, some image characteristics had been extracted, as standard deviation, third momentum and the thresholding value. Using the proposed automatization method it was reported an increase of 20% in the CAD performance (evaluated determining the ROC curve) in comparison to the non-automatic method (fixed parameter). Besides, for CAD schemes it is necessary to process the entire mammographic image. Thus, it was also developed a technique for automatic selection of regions of interests in the mammogram, which extracts better regions from breast image for further segmentation. False-positives rates was treated by a specific technique based on the comparison of the two typical incidences of mammographic examination that together with the automatic parameter determination method for microcalcification detection produced a significant reduction of 86% of that rate in relation to the procedure that uses fixed parameter.

O objetivo deste estudo foi avaliar dois diferentes planejamentos de próteses totais fixas implantossuportadas, comparando as técnicas de fabricação das infraestruturas: tecnologia CAD-CAM, fundição convencional e Barra Articulada. Após ciclagem termomecânica, foram analisadas a perda de torque dos parafusos protéticos e adaptação marginal vertical e horizontal. Ao final, as próteses foram submetidas a ensaios de fadiga acelerada progressiva e resistência à fratura. Foram confeccionadas 48 próteses totais fixas implantossuportadas, as quais foram divididas inicialmente em dois grupos, G1 protocolo convencional; G2 - &ldquo;All-on-4&rdquo;. De acordo com a técnica de fabricação das infraestruturas, estes grupos foram divididos em três subgrupos, A - tecnologia CAD-CAM; B - fundição convencional; C - Barra Articulada, proporcionando seis amostragens diferentes: G1A, G1B, G1C, G2A, G2B e G2C (n=8). Todas as próteses foram avaliadas em relação à adaptação marginal vertical e horizontal, utilizando MicroCT, antes e após a ciclagem termomecânica (2.000.000 de ciclos). A perda de torque dos parafusos protéticos foi analisada antes (T0), após 1.000.000 (T1) e 2.000.000 de ciclos (T2). Após este ensaio, as próteses foram submetidas ao teste de fadiga acelerada progressiva (n=8) e em sequência, ensaio de resistência à fratura (n=6). A perda de torque teve diferença significante para todos os tempos comparados (p<0,01), exceto em G2B, onde a comparação entre T1 - T2 não mostrou diferença significante (p=0,72). A comparação entre G1 e G2 não foi significante. A comparação entre os subgrupos A, B e C teve diferenças significantes em G1T1, G1T2, G2T1 e G2T2 quando comparados os subgrupos A - B e B - C, todos com (p<0,01). Não houve diferenças significantes para a adaptação marginal vertical e horizontal antes e depois da ciclagem em todos os grupos. Na comparação de G1 e G2, houve diferença significante para a adaptação vertical e horizontal apenas no subgrupo B, nos dois tempos, ambos com (p <0,01). Na comparação dos subgrupos A, B e C, houve diferenças significantes em G1 antes e depois; e G2 antes e depois, quando comparados os subgrupos A - B e B - C, todos com (p<0,01) para a adaptação vertical e horizontal. Já para a adaptação horizontal, esta comparação foi significante apenas em G2 antes e depois, ambos com (p=0,02). Em relação à resistência à fratura, a comparação entre G1 e G2, foi significante em todos os subgrupos, A e C (p<0,01), B (p=0,02). A comparação dos subgrupos A, B e C, também foi significante em relação à resistência à fratura das próteses em todos os grupos (p<0,01). Pode-se concluir que a simulação de ciclos mastigatórios teve influência significante sobre a perda de torque dos parafusos protéticos, porém não influenciou significativamente a adaptação marginal vertical e horizontal das próteses; desadaptações marginais influenciaram significativamente no afrouxamento dos parafusos protéticos; as próteses dos subgrupos A e C obtiveram resultados significantemente melhores para a adaptação marginal vertical e horizontal quando comparadas às do subgrupo B, sendo que na adaptação horizontal, as do subgrupo A tiveram resultados melhores que as do C; a quantidade e distribuição dos implantes não influenciou na perda de torque dos parafusos protéticos em todas as situações, porém teve influência significativa na adaptação marginal vertical e horizontal das próteses do subgrupo B; todas as próteses sobreviveram ao ensaio de fadiga acelerada progressiva; em relação ao ensaio de resistência à fratura, as próteses do G2, tiveram resultados significantemente melhores que as do G1, o subgrupo B obteve valores significantemente maiores de resistência na região do cantilever, quando comparadas ao subgrupos A e C; o subgrupo A obteve os menores valores de resistência. / The objective of this study was evaluate two different designs of full-arch implant-supported fixed dentures, comparing the infrastructure manufacturing techniques: CAD-CAM technology, conventional casting and Articulated Bar. After thermomechanical cycling, were analyzed prosthetic screws loosening and vertical and horizontal marginal adaptation. In the end, the prostheses were submitted to tests of progressive accelerated fatigue and fracture resistance. Were made 48 implant-supported fixed dentures, which initially were divided into two groups, G1 - conventional protocol; G2 - \"All-on-4\". According to the technique of manufacturing infrastructure, these groups were divided into three subgroups: A - CAD-CAM technology; B - conventional casting; C - Articulated bar, providing six different samples: G1A, G1B, G1C, G2A, G2B e G2C (n=8). All samples were evaluated in the vertical and horizontal marginal adaptation using MicroCT before and after the thermomechanical cycling (2,000,000 cycles). The loosening of the prosthetic screws was analyzed before (T0), 1,000,000 (T1) and 2,000,000 cycles (T2). After this test, the prostheses were submitted to progressive accelerated fatigue test (n = 8) and sequentially fracture resistance test (n = 6). The prosthetic screw loosening has significant difference for all time compared (p <0.01), except in G2B where the comparison between T1 - T2 showed no significant difference (p = 0.72). The comparison between G1 and G2 was not significant. The comparison between subgroups A, B and C had significant differences in G1T1, G1T2, G2T1 and G2T2 compared subgroups A - B, B - C, all of (p <0.01). There were no significant differences for vertical and horizontal marginal adaptation before and after cycling in all groups. Compared to G1 and G2, there was a significant difference for vertical and horizontal adjustment only in the subgroup B in two stages, both (p <0.01). In the comparison of subgroups A, B and C, there were significant differences G1 before and after; and G2 before and after, when compared subgroups A - B, B - C, all of (p <0.01) for vertical and horizontal adaptation. As for the horizontal adaptation, this comparison was significant only in G2 before and after, with both (p = 0.02). With regard to fracture resistance, the comparison between G1 and G2 was significant in all subgroups, A and C (p <0.01), B (p = 0.02). The comparison of subgroups A, B and C was also significant compared to the fracture resistance of the prosthesis in all groups (p <0.01). It can be concluded that the simulation of mechanical cycling had significant influence on the loosening of prosthetic screws, but did not significantly influence the vertical and horizontal marginal fit of the prosthesis; marginal adaptation significantly influenced the loosening of prosthetic screws; the prostheses of the subgroups A and C had significantly better results for the vertical and horizontal marginal adaptation when compared to the subgroup B, and in the horizontal adaptation, the sub-group A had better results than those of C; the amount and distribution of the implants did not affect the prosthetic screws loosening in all situations, but had significantly influence in vertical and horizontal marginal adaptation of subgroup B prostheses; all samples survived in progressive accelerated fatigue test; in relation to the fracture resistance test, the prosthesis G2, had significantly better results than the G1, the B subgroup achieved significantly higher values of resistance in the cantilever region, when compared to subgroups A and C; the subgroup C obtained the smallest resistance.

Esta pesquisa procura investigar o processo de projeto na arquitetura e como o mesmo passou a ser influenciado nas últimas décadas pelas ferramentas digitais que surgiram desde então. Busca estabelecer uma visão sobre o projeto arquitetônico questionando a existência de um novo paradigma. Para isso analisa a produção acadêmica brasileira dos últimos anos que exploraram ou desenvolveram teorias sobre a utilização de ferramentas digitais afim de estabelecer um ponto de partida. Através da bibliografia expõem uma visão e uma defesa de uma forma de projetar e de como as ferramentas digitais podem auxiliar este processo sem criar deturpações de uso. Por fim o texto contrapõem duas arquiteturas: a arquitetura silenciosa - sóbria - que busca adequar-se à cidade e tão bem aguenta o passar do tempo e a arquitetura digitalista, focada no "inusitado", que está muito mais voltada à possibilidade de exploração midiática da edificação e que tantos problemas traz aos usuários e à sociedade. / This research investigates the design process in architecture and how it came to be influenced in the past few years by digital tools which emerged since then. It seeks to establish a vision about the architecture design methods by questioning the existence of a new paradigm. Thereunto it analyzes the Brazilian academic production of the past few years which explored or developed theories about the use of digital tools in order to establish a starting point. Through literature, it exposes a vision and a defense of a way of designing and how digital tools can assist this process without creating distortions of its use. Finally, the text contrasts two types of architecture: the silent, sober architecture, which seeks to adapt to the city and as well support the passage of time and changes of its uses, and the "digitalist" architecture, focused on the "unusual", which turns to the possibility of the media exploitation of the building and the many problems it brings to users and society.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Aesthetic and functional excellence in dental prosthetic rehabilitation has been achieved with the increase of advanced ceramics in dentistry. Processing techniques such as heat press injection moulding and CAD/CAM (computer-aided design/computer aided manufacturing) impart decreased porosity to the microstructure, as well as simplicity and automation of the process. In order to examine the machining surface finish of a leucite glass-ceramic produced using Brazilian raw materials, heat-pressed performs were obtained. These preforms had dimensions close to those of the final crown infrastructure in order to allow fast and easy final matching and finish-milling by using a Brazilian milling machine (MTC Robotica), supported by DentMILL (SEACAM) CAM software. As a control and reference manufacturing process, four crown infrastructures were milled by using CEREC®-3 machine. Aimed at achieving a machinable microstruture, two different heating schedule were tested for ceramizing the feldsphatic glass ingots. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), nanoindentation test and fracture toughness measurement by indentation method were used as characterization methods. Comparison of the properties of the experimental material with those published by other investigator on similar commercial materials conducted to the conclusion that it is a machinable glass-ceramic with acceptable features for application in dental prosthetic rehabilitation. Preforms milling simulation using MTC Robotica machine conducted to the prediction of very long milling time (18h), even considering preforms possessing dimensions similar to those of the desired milling end product, a manufacturing time much greater than those found in commercial CAD/CAM dental milling machines. / A reabilitação protética do elemento dentário com excelência estética e funcional tem sido alcançada através do amplo uso de cerâmicas avançadas na odontologia. Técnicas de processamento como moldagem por injeção a quente e usinagem por CAD/CAM (computer-aided design/computer aided manufacturing) conferem ao material uma microestrutura com menor porosidade, além de simplificar e permitir automação de sua execução. Com o objetivo de avaliar a superfície usinada de uma vitrocerâmica feldspática leucítica produzida a partir de matéria prima nacional, foram confeccionadas pré-formas deste material pela técnica de moldagem por injeção sob pressão a quente. Estas pré-formas têm dimensões aproximadas a da peça final com a finalidade de serem usinadas na fresadora CNC nacional de baixa rotação (MTC Robótica), auxiliada pelo software CAM DentMILL (SEACAM). Além disso, foram usinadas peças do mesmo material no sistema CEREC®, como forma de controle. Para a obtenção de uma microestrutura com melhor usinabilidade, foram testadas duas metodologias de ceramização das pastilhas de vidro feldspático. A caracterização do material foi realizada por meio da difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (AFM), ensaios de nanoindentação e de tenacidade à fratura pelo método da indentação. A partir da comparação das propriedades deste material aos dados obtidos na literatura sobre materiais similares existentes no mercado foi possível classificar o material como usinável e indicar sua aplicação na clínica odontológica reabilitadora. A simulação da usinagem das pré-formas na fresadora MTC Robótica, mesmo com dimensões aproximadas a da peça final, apresentou um tempo de usinagem muito longo (18h), o que a tornou inviável comparada aos sistemas CAD/CAM consolidados no mercado.

Orientador: Helder Anibal Hermini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-11T07:22:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vidal_Tabata_M.pdf: 5227439 bytes, checksum: 003d20540fa55512408c2b363171f23c (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi revisar na literatura os desenvolvimentos da aplicação das tecnologias envolvidas em automação dedicadas às próteses mioelétricas de membros superiores, desde os primeiros trabalhos implementados no período pós-Segunda Guerra Mundial até as soluções tecnológicas atualmente utilizadas. O conceito de prótese mioelétrica envolve a aquisição e tratamento do sinal mioelétrico de um membro residual que é usado para acionar um atuador que ativará a ferramenta terminal. Objetivando a elaboração de uma solução compatível e aplicável harmonicamente ao sistema orgânico, foram realizados estudos da anatomia, da fisiologia articular dos membros superiores, da natureza e características do sinal mioelétrico, além das tecnologias envolvidas para a concepção de protótipos mecatrônicos, tais como técnicas de CAD-CAE-CAM e a geração de circuitos eletrônicos dedicados à coleta e tratamento de sinais mioelétricos. Para validar o desenvolvimento teórico, três protótipos da ferramenta terminal foram confeccionados, sendo testados em nível de bancada / Abstract: The goal of this work was to review the specialized literature for the development of technological applications connected with automation of myoelectrical prosthesis of upper limbs throughout the years, from World War 2 post-war solutions to the technology currently applied. The concept of myoelectrical prosthesis presupposes implies the acquisition and treatment of the myoelectrical signal of a residual limb which is used to start an actuator, which in turn activates the terminal tool. Aiming at encountering a solution that could be both compatible and harmoniously applicable to the human body, the author engaged in studying anatomy, upper limbs articular physiology, the nature and characteristics of the myoelectrical signal in addition to the technologies utilized to conceive mechatronic prototypes, i.e. CAD-CAE-CAM and the creation of dedicated electronic circuits to collect and process the myoelectrical signals. To validate the theoretical foundation of this project, three prototypes of terminal tools were manufactured and bench-tested. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Objetivos: (1) determinar a carga de fratura e o modo de falha de laminados cerâmicos ultrafinos processados via CAD-CAM em função da microestrutura do material (vitrocerâmica à base de dissilicato de lítio ou porcelana à base de leucita); (2) desenvolver metodologia de ciclagem mecânica para determinar o tempo de vida e o modo de falha de laminados cerâmicos ultrafinos processados via CADCAM. Materiais e métodos: dezesseis dentes humanos, incisivos centrais superiores, foram utilizados para confecção dos espécimes. Os dentes sofreram mínimo preparo, em esmalte, para adequada adaptação dos laminados cerâmicos ultrafinos. Os laminados de dissilicato de lítio e de porcelana foram confeccionados via CAD-CAM e cimentados com cimento resinoso sobre os dentes. Quatro espécimes de cada grupo foram levados à máquina de ensaios universal para determinação da carga de fratura dos laminados. Para o desenvolvimento de metodologia para determinação do tempo de vida dos laminados, uma série de testes piloto foi realizada, utilizando-se diferentes parâmetros como: tipo de antagonista (dentes naturais ou roletes metálicos), carga aplicada (20, 30 ou 40 N) e esquema de ciclo mastigatório (incisão ou deslizamento). Os padrões de falha dos laminados foram analisados em um estereomicroscópio, e os resultados obtidos no ensaio de carga de fratura foram analisados por ANOVA e teste de Tukey. Resultados: o valor médio obtido de carga de fratura para o dissilicato de lítio foi de 431,8 ± 217,9 N, enquanto que para a porcelana foi de 454,4 ± 72,1 N. Não houve diferença estatística entre os valores de carga de fratura encontrados, porém, o desvio padrão e o coeficiente de variação da vitrocerâmica foram muito superiores em relação aos da porcelana. Houve diferença no modo de falha dos materiais testados, sendo que a porcelana apresentou um maior número de falha por lascamento e o dissilicato de lítio apresentou maior quantidade de falha da estrutura dental. Na ciclagem mecânica, para cada condição testada, uma resposta diferente foi obtida. No tipo de ciclo incisão, os antagonistas (dente natural) fraturaram quando as cargas de 30 N e 40 N foram aplicadas. No tipo de ciclo deslizamento, o antagonista (dente natural) sofreu desgaste da borda incisal com carga de 30 N. Para o antagonista rolete metálico, quando a carga de 30 N foi aplicada ocorreu fratura do laminado, e quando aplicada a carga de 20 N, houve desgaste excessivo do rolete metálico. Conclusão: (1) o material utilizado não afetou a carga de fratura dos laminados cerâmicos ultrafinos quando o teste estático foi utilizado. Entretanto, o modo de falha foi significativamente diferente, sendo que a porcelana sofreu mais lascamentos do que o dissilicato de lítio; o qual, por sua vez, apresentou a maioria das falhas relacionadas à estrutura dental. (2) Não foi possível determinar uma combinação de parâmetros de ciclagem mecânica que permitisse a determinação dos parâmetros de fadiga para laminados cerâmicos ultrafinos, já que o número máximo de ciclos alcançados foi de 536.818 ciclos. Dessa forma, estudos futuros precisam ser realizados para que uma metodologia apropriada permita determinar parâmetros de fadiga clinicamente relevantes para laminados cerâmicos ultrafinos em dentes anteriores. / Objectives: (1) to determine the fracture load and the failure mode of the ultra-thin ceramic laminates processed via CAD-CAM according to the microstructure of the material (lithium disilicate-based glass-ceramic or leucite-based porcelain); (2) to develop a fatigue methodology capable of determining the lifetime of ultra-thin ceramic laminates processed via CAD-CAM. Materials and methods: sixteen human maxillary central incisors were used to produce the specimens. The teeth required minimal preparation on the enamel for proper adaptation of the ultra-thin ceramic laminates. Ceramic laminates made of lithium disilicate and feldspathic porcelain with thicknesses between 0.3 mm to 0.5 mm were produced via CAD-CAM and cemented with resin cement. Four specimens of each group were taken to a universal testing machine to determine the fracture load of the laminates. For the development of a fatigue methodology, a series of pilot tests was performed using different parameters such as: type of antagonist (natural teeth or metal roller), applied load (20, 30 or 40 N), and type of masticatory cycle (incision or sliding). Failure modes were analysed using a stereomicroscope. Fracture load data were analysed by ANOVA and Tukey\'s test. Results: the mean fracture load obtained for the glass-ceramic was 431.8 ± 217.9 N, while that obtained for the porcelain was 454.4 ± 72.1 N. There was no statistical difference between the mean fracture load values; however, the standard deviation and the coefficient of the variation of the glass-ceramic were both higher than those obtained for the porcelain. There was also a difference in the failure modes for the two materials tested. The porcelain showed a higher number of factures due to chipping and the lithium disilicate showed a higher number of tooth structure failure. The fatigue experiment showed different results depending on the condition analysed. In the incision cycle, the antagonists (natural tooth) fractured when loads of 30 N and 40 N were applied. In the slide type of cycle, the antagonist (natural tooth) suffered wear on the incisal edge after applying 30 N of load. For the metal roller antagonist, when a 30 N load was applied, the ceramic laminate fractured, and when a 20 N load was applied, an excessive wear of the metal roller occurred. Conclusion: (1) The material used did not affect the fracture load of ultra-thin ceramic laminates when the static test was used. However, the failure mode was significantly different, as porcelain suffered more chipping than the lithium disilicate; which, in turn, showed most fails related to the tooth structure. (2) It was not possible to determine the combination of the mechanical cycling parameters that would allow the determination of fatigue parameters for ultra-thin ceramic laminates, since the maximum number of cycles reached was 536,818 cycles. In this way, future studies need to be carried out so that a clinically relevant methodology can be developed to determine the fatigue parameters of ultra-thin ceramic laminates in the anterior teeth.

No início da década de 90 a tecnologia de prototipagem rápida foi utilizada na simulação e planejamento de cirurgias de correções de deformidades da face. Os modelos eram construídos a partir de imagens do exame de tomografia computadorizada. Seu custo era elevado e os modelos podiam ser utilizados uma única vez. Considerando-se estas desvantagens, este trabalho desenvolve uma nova alternativa: a simulação da cirurgia em um modelo CAD através de operações matemáticas equivalentes às técnicas utilizadas nas cirurgias. Para obter o modelo CAD, utilizaram-se programas de uso educacional para o processamento das imagens da tomografia de uma mandíbula. Através do desenvolvimento de um programa que detecta os dados das bordas das imagens, reduz estes dados, e, utilizando um conversor IGES, introduz estes dados no sistema CAD onde é construído o modelo matemático. A partir do modelo CAD gera-se, utilizando a prototipagem rápida, o protótipo físico da mandíbula. Compara-se este protótipo ao outro obtido, a partir das mesmas imagens tomográficas, pelo uso de programas comerciais, e também, à mandíbula original. Os resultados obtidos são relatados discutindo-se as suas principais fontes de erro para validação do procedimento. / In the beginning of the nineties the technology of rapid protyping was first used in simulation and planning of surgeries of face injuries. The models were built starting from images from computerized tomography (CT). Its cost was elevated and the models could be used only one time. Considering these difficulties, this work develops a new procedure: the simulation of the surgery in a CAD model through equivalent mathematical operations to the techniques used in the surgeries. To obtain the CAD model, educational programs were used for the processing of the CT images of a jaw. Through the development of a program that detects and reduces the edges of the images and introduces these data in the CAD system by using the IGES interface, the mathematical model is built. From the CAD system, using the rapid prototyping technology the prototype is generated. This prototype is compared to the one produced by using commercial packages and also to the original jaw. The results are presented and the main sources of erros are discussed in order to validate the procedure.