Submitted by Márcio Ropke (ropke13marcio@gmail.com) on 2017-07-06T14:07:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Avaliação de diferentes protocolos de simulação de erosão ácida em dentes.pdf: 644731 bytes, checksum: abdda0cbf377c000edc0a6ae7bd2f856 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-06T14:07:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Avaliação de diferentes protocolos de simulação de erosão ácida em dentes.pdf: 644731 bytes, checksum: abdda0cbf377c000edc0a6ae7bd2f856 (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Sem bolsa / A erosão dental é definida como a perda cumulativa e irreversível de tecido dentário duro em decorrência de um processo químico-mecânico que é comumente associada às desordens alimentares, refluxo gastroesofágico ou consumo exagerado de alimentos excessivamente ácidos. Em casos de refluxo do conteúdo gastroesofágico, o conteúdo gástrico contendo entre outras substâncias o ácido clorídrico (HCl), que apresenta pH reduzido, chega à cavidade bucal e pode ser capaz de provocar perda de conteúdo mineral das superfícies dentárias. Embora alguns estudos tenham sido realizados acerca da simulação da erosão dentária em laboratório, não existe até o momento nenhum protocolo de simulação que seja considerado padrão-ouro. Desta maneira, o objetivo do presente estudo foi avaliar diferentes metodologias para simular in vitro o efeito da erosão dentária utilizando protocolos mecânicos, químicos e químico-mecânicos. A erosão ácida simulada foi testada em 6 diferentes grupos experimentais e 1 grupo controle. Após o tratamento foram feitas análises relacionadas à rugosidade superficial, microdureza, alteração topográfica da superfície (MEV) e semi-quantificação por espectroscopia por dispersão de energia (EDS). Os valores de rugosidade foram maiores para os grupos que foram imersos 96h, com diferenças estatisticamente significativas quando comparados aos demais grupos. Em relação aos grupos que utilizaram a solução de HCl, a simulação química ou mecânica-química não influenciou os resultados de dureza independente da profundidade, com exceção de 20µm de profundidade para o grupo HCl (químico-mecânico/96h) e 30µm de profundidade para o grupo HCl (químico mecânico/108min). Os grupos químicos apresentaram os menores valores de microdureza Knoop na maior profundidade avaliada (grupo HCl (químico/108min): 54,28 e grupo HCl (químico/96h): 44,30), indicando uma maior penetração de ácidos. Ao avaliar as características macroscópicas da superfície dos espécimes, o grupo HCl (químico-mecânico/108min) foi o que apresentou o padrão superficial de perda mineral mais semelhante ao encontrado clinicamente. Nas imagens em MEV apenas os grupos que simulavam HCl durante 96h tiveram os túbulos dentinários expostos. O grupo HCl / químico-mecânico / 108min apresentou a zona de transição entre esmalte e dentina. Os outros grupos pudemos observar apenas a superfície do esmalte. As percentagens de peso e átomos de Cálcio e Fósforo tenderam a diminuir entre os grupos avaliados, com exceção do grupo HCl / químico / 108min. O tempo dos desafios erosivos influencia a rugosidade, a dureza de Knoop e a topografia superficial de lesões simuladas de erosão dentária. O uso de suco de maçã como solução não produziu lesão semelhante à erosão. Os processos químico-mecânicos foram mais capazes de remover o esmalte devido à simulação erosiva. A imersão químico-mecânica com solução de HCl com ciclos de desmineralização / remineralização totalizando 108min apresentou resultados macroscópicos mais semelhantes aos encontrados em lesões de erosão in vivo. / Dental erosion is defined as a cumulative and irreversible loss of hard dental tissue in the process of a chemical-mechanical process that is commonly associated with eating disorders, gastroesophageal reflux, or excessive consumption of excessively acidic foods. In cases of reflux of the gastrointestinal content, the gastric content among other hydrochloric acid (HCl) substances, which has a reduced pH, reaches the oral cavity and may be capable of causing loss of mineral content of the dental surfaces. Some of the studies were performed based on the simulation of dental erosion in the laboratory, there is currently no simulation protocol that is considered gold standard. In this way, the objective of the present study to evaluate different methodologies to simulate in vitro the effect of dental erosion using mechanical, chemical and chemical-mechanical protocols. Simulated acid erosion was tested in 6 different experimental groups and 1 control group. Surface analysis, microhardness, surface topographic alteration (SEM) and semi-quantification by energy dispersive spectroscopy (EDS) were made. Roughness values were higher for the groups that were immersed 96h, with statistically significant differences when compared to the other groups. In regard to the groups that used HCl solution, the chemical or chemical-mechanical simulation did not influenced the results of depth-independent hardness, with the exception of 20µm depth for HCl / Chemical-mechanical / 96h group and 30 µm depth for HCl / Chemical-mechanical / 108min group. The chemical groups had the lowest values of Knoop microhardness in the deepest depth (HCl / Chemical / 108min group: 54.28 and HCl / Chemical / 96h group: 44.30), indicating a higher penetration of acids. When assessing the macroscopic characteristics of the surface of specimens, the HCl / Chemicalmechanical / 108min group was the one that presented the surface pattern of mineral loss more similar to that found clinically. In SEM images, only the groups that simulated with HCl for 96h presented dentin tubules exposed. The HCl / chemical-mechanical group / 108min presented the transition zone between enamel and dentin. The other groups we could observe just enamel surface. The percentages of weight and atoms of Calcium and Phosphorus tended to decrease between the evaluated groups, except for the group HCl / Chemical / 108min. The time of erosive challenges influences the roughness, Knoop hardness and surface topography of simulated dental erosion lesions. The use of apple juice as a solution did not produced erosion-like lesion. Chemical-mechanical processes were more able to remove enamel due to erosive simulation. Chemical-mechanical immersion with HCl solution with cycles of demineralization/remineralization totaling 108min presented macroscopic results more similar to those found in in vivo erosion lesions.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A influência da dieta e da hereditariedade nas características dentofaciais foi avaliada através do exame de duas populações indígenas amazônicas divididas por um processo de fissão linear. Os indígenas que constituem a aldeia Arara-Iriri são descendentes de um único casal expulso da aldeia Arara-Laranjal. O crescimento da aldeia Iriri ocorreu pelo acasalamento de parentes próximos, ratificado por um alto coeficiente de consanguinidade (F=0,25, p<0,001). A epidemiologia da má oclusão e das características da face foi analisada nos indivíduos entre dois e 22 anos, das aldeias Iriri (n=46) e Laranjal (n=130). A biometria da dentição e da face foi obtida em 55 indígenas em dentição permanente sem perdas dentárias, através da fotogrametria facial e dos modelos de gesso. O desgaste dentário foi examinado em 126 indivíduos através da análise de regressão múltipla. Os resultados revelaram uma determinação significativa da idade no desgaste dos dentes (R2=87,6, p<0,0001), que se mostrou semelhante entre as aldeias (R2=0,027, p=0,0935). Por outro lado, diferenças marcantes foram observadas nas características dentofaciais. Revelou-se uma face mais vertical (dolicofacial) entre os índios Iriri e o predomínio do tipo braquifacial nos indígenas da aldeia original, corroborado pela fotogrametria. Uma face sagitalmente normal foi observada em 97,7% da aldeia Laranjal, enquanto faces convexas (26,1%, RR-16,96) e côncavas (15,2%, RR=19,78) eram mais prevalentes na aldeia Iriri (p<0,001). A biprotrusão, com consequente redução do ângulo nasolabial, era uma característica comum entre os Arara, porém com maior prevalência no grupo Iriri (RP=1,52, p=0,0002). A prevalência da má oclusão foi significativamente mais alta na aldeia Iriri (RP= 1,75, p=0,0007). A maioria da população da aldeia original (83,8%) apresentou uma relação normal entre os arcos dentários, contudo, na aldeia resultante (Iriri), 34,6% dos indivíduos era Classe III (RP=6,01, p<0,001) e 21,7% era Classe II (RP=2,02, p=0,05). Enquanto nenhum caso de apinhamento e de sobremordida foi observado na aldeia Iriri, a razão da prevalência era 2,64 vezes maior para a mordida aberta anterior (p=0,003), 2,83 vezes (p<0,001) para a mordida cruzada anterior, 3,93 (p=0,03) para a sobressaliência aumentada, e de 4,71 (p=0,02) para a mordida cruzada posterior. Observou-se uma alta prevalência das perdas dentárias, sem diferença entre as aldeias (RP=1,46, p=0,11). O exame dos modelos revelou uma tendência de incisivos maiores e pré-molares e caninos menores na aldeia Iriri, delineando uma semelhança na massa dentária total entre as aldeias, que, aliada a arcadas dentárias maiores, justificaram o menor índice de irregularidade dos incisivos entre esses indígenas. Esses resultados minimizam a influência do desgaste dentário, uma evidência direta de como um indivíduo se alimentou no passado, no desenvolvimento dentofacial e enfatizam o predomínio da hereditariedade, através da endogamia, na etiologia da variação anormal da oclusão dentária e da morfologia da face. / The influence of diet and genetics on dentofacial features was examined through the analysis of two split indigenous Amazon populations originated by a process of a linear fission. The Arara-Iriri indigenous are descendants of a single couple who were expelled from a larger village (Arara-Laranjal). In the resultant new village, the initial expansion occurred through the mating of closely related people, causing a high coefficient of inbreeding (F=0.25, p<0.001). The epidemiology of malocclusion and facial characteristics were analyzed in individuals aged from 2 to 22 years, from the Arara-Iriri (n=46) and Arara-Laranjal (n=130) villages. The biometric study of the dentition and face was performed in the permanent dentition of the indigenous without tooth loss (n=55) by facial photogrammetry and dental casts analysis. Tooth wear was examined in 126 individuals in the permanent dentition through multiple regression analysis. Findings pointed out a significant determination of age on tooth wear (R2=87.6, p<0.0001), which was similar between the villages (R2=0.027, p=0.0935). However, we found marked differences in the dentofacial morphology. The indigenous of the Iriri village presented a more vertical face (dolichofacial) compared to the people of the original village, predominantly braquifacial. This clinical data was corroborated by facial photogrammetry. A sagitally normal face was observed in 97.7% of the Laranjal village, while convex (26.1%, RR=16.96) and concave faces (15.2%, RR=19.78) were significantly more prevalent in the Iriri village (p<0.001). Biprotrusion, with consequent reduction of nasolabial angle, was a common feature among the Arara indigenous, but its occurrence in the Iriri village was higher (RP=1.52, p=0.0002). The prevalence of malocclusion was significantly higher in the Iriri population (RP=1.75, p=0.0007). While the majority of the population (83.8%) in the Laranjal village presented a normal Class I relationship, in the Iriri village 34.6% were Class III (RP=6.01, p<0.001) and 21.7% were class II (RP=2.02, p=0.05). No case of crowding and overbite was observed in the Iriri village, however the relative risk was 2.64 times greater for anterior open bite (p=0.003), 2.83 for anterior crossbite (p<0.001), 3.93 for increased overjet (p=0.03), and 4.71 times (p=0.02) for posterior crossbite. We observed a high prevalence of tooth loss, with no significant difference between the villages (RP=1.46, p=0.11). The dental cast analysis revealed larger incisors combined to smaller cuspids and bicuspids in the Iriri sample, causing an overall similarity in the total tooth size between the villages, which associated to larger dental arch dimensions, explained a decreased incisor irregularity in the Iriri indigenous. These findings mitigates the influence of tooth wear, a direct evidence of what an individual ate in the past, on dentofacial development and emphasize the role of heredity, through inbreeding, in the etiology of abnormal variation of dental occlusion and facial morphology of current human populations.

Submitted by PAULA LETICIA CAMPELLO null (paulacampello@hotmail.com) on 2017-03-09T14:56:18Z No. of bitstreams: 1 Tese_ Paula_Leticia_Campello.pdf: 1806399 bytes, checksum: 0fa98c824e9bf65929115ecb89e76258 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-03-16T19:26:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 campello_pl_dr_jabo.pdf: 1806399 bytes, checksum: 0fa98c824e9bf65929115ecb89e76258 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-16T19:26:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 campello_pl_dr_jabo.pdf: 1806399 bytes, checksum: 0fa98c824e9bf65929115ecb89e76258 (MD5) Previous issue date: 2017-02-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A periodontite e o desgaste dentário excessivo são duas das síndromes mais importantes que afetam o periodonto e os dentes de pequenos ruminantes. Frequentemente relatadas em rebanhos em diversas regiões do mundo, são enfermidades multifatoriais e estão envolvidas com diminuição da produtividade de rebanhos, decorrente das dificuldades de preensão, mastigação e ruminação. O presente estudo, em forma de capítulos, teve como objetivos relatar a ocorrência de periodontite, biofilme dentário supragengival e desgaste excessivo da coroa dental em 150 cabras em lactação de rebanho estabulado. Adicionalmente, foi avaliada pela reação em cadeia da polimerase (PCR) a microbiota subgengival de sítios periodontais sadios e com bolsa periodontal frente a 23 iniciadores de espécies de bactérias com potencial patogênico no homem e em outras espécies animais. A ocorrência de lesão periodontal, avaliada pela recessão gengival, foi observada em 70,66% (106) das 150 cabras, das quais 28% (42/150) apresentaram lesões em dentes incisivos e 62% (93/150) em dentes mastigatórios. Todos os animais avaliados apresentaram algum escore de biofilme supragengival, representando um fator de risco para o desenvolvimento de periodontites. O desgaste excessivo da coroa dental foi observado em 40% (60/150) dos animais em graus variados, nos dentes incisivos e mastigatórios conjuntamente; 37,3% (56/150) somente em dentes mastigatórios e 18,6% (28/150) apenas em dentes incisivos. Na avaliação da microbiota da bolsa periodontal (n=22) e do sulco gengival (n=22) de cabras pôde-se associar a ocorrência da periodontite com Tannerella forsythia, Porphyromonas gingivalis, Fusobacterium nucleatum, Campylobacter rectus, Eikenella corrodens, Fusobacterium necrophorum, Prevotella buccae Treponema denticola, Prevotella intermedia, Porphyromonas melaninogenica, Treponema maltophilum, Prevotella loeschii, Dialister pneumosintes e Aggregatibacter actinomycetemcomitans. Os dois problemas sanitários coocorreram no rebanho, sugerindo que, embora de etiologias distintas, provavelmente elas tenham algum fator de risco comum. Parte da microbiota avaliada e associada à periodontite diferiu, pela frequência de detecção, daquela dos sítios periodontais sem a doença, sugerindo a participação desses patógenos potenciais na etiologia da periodontite caprina. / Periodontitis and excessive dental wear are considered two of the most important syndromes that affect the periodontium and the teeth of small ruminants. Often reported in herds in different regions of the world, they are multifactorial diseases and are involved with decreased herd productivity due to difficulties in gripping, chewing and rumination. The present study, in the form of chapters, had as objective to report the occurrence of periodontitis, supragingival dental biofilm and excessive wear of the dental crown in 150 lactating goats. In addition, the subgingival microbiota of healthy sites and periodontal pockets were evaluated by the polymerase chain reaction (PCR) using 23 primers of bacterial species with pathogenic potential in man and other animal species. The occurrence of periodontal lesion, evaluated by gingival recession, was observed in 70.66% (106) of the 150 goats, which 28% (42/150) presented lesions in incisor teeth and 62% (93/150) in masticatory teeth. All animals evaluated had a supragingival biofilm score, representing a risk factor for the development of periodontitis. The excessive wear of the dental crown was observed in 40% (60/150) of the animals in varying degrees, in the incisors and masticatory teeth together; 37.3% (56/150) only in masticatory teeth and 18.6% (28/150) only in incisors. In the evaluation of the microbiota of periodontal pockets (n = 22) and gingival sulcus (n = 22) of goats, the occurrence of periodontitis can be connected to Tannerella forsythia, Porphyromonas gingivalis, Fusobacterium nucleatum, Campylobacter rectus, Eikenella corrodens, Fusobacterium necrophorum, Prevotella buccae, Treponema denticola, Prevotella intermedia, Porphyromonas melaninogenica, Treponema maltophilum, Prevotella loescheii, Dialister pneumosintes and Aggregatibacter actinomycetemcomitans. The two sanitary problems cooccurred in the herd, suggesting that although they have different etiologies, they probably have some common risk factors. Part of the microbiota evaluated and associated with periodontitis differed, by frequency of detection, of periodontal sites without the disease, suggesting the participation of these putative pathogens in the etiology of caprine periodontitis.

Orientador: Marcos Valério Ribeiro / Banca: José Vitor Candido de Souza / Banca: Manoel Cleber de Sampaio Alves / Banca: Rosemar Batista da Silva / Banca: João Roberto Ferreira / Resumo: Reduzir o uso de fluidos de corte em operações de usinagem é uma meta que tem sido buscada na indústria devido aos problemas ecológicos e de saúde humana, causados pelos fluidos de corte. No entanto, os fluidos de corte ainda promovem uma vida de ferramenta mais longa para muitas operações de usinagem. Este é o caso da operação de fresamento de acabamento da liga de titânio Ti6Al4V usando pastilhas de metal duro recobertas. Portanto, o objetivo deste trabalho é estudar condições de corte mais adequadas para o uso da técnica de mínima quantidade de fluido, ou seja, condições que tornem a vida da ferramenta na técnica MQF, mais próximas ou superiores àquelas obtidas com corte sem lubri-refrigeração e corte com jorro de fluido, sem prejudicar a rugosidade da peça. Para alcançar estes objetivos vários experimentos de fresamento de acabamento foram realizados, variando-se a velocidade de corte e taxa de avanço com aplicação da técnica MQF com o uso de três diferentes fluidos comparados com o corte sem lubri-refrigeração e corte com jorro de fluido. A principal conclusão deste estudo foi que a aplicação da técnica MQF no processo de fresamento de acabamento do Ti-6Al-4V aumenta a vida da ferramenta, melhorando a produtividade e rugosidade, quando mantidas as mesmas condições de corte originalmente propostas / Abstract: To reduce cutting fluids use in machining operations is one goal that has been searched in industrial companies, due to ecological and human health problems caused by the cutting fluid. However, the cutting fluids still provide a longer tool life for many machining operations. This is the case of Ti6Al4V titanium alloy end milling operation using coated carbide inserts. Therefore, this work objective is to study cutting conditions more suitable for minimum quantity of fluid technique use, i.e., conditions which make tool life in MQF technique, closer or over to that obtained with dry cutting and cutting with fluid fload, without damaging the workpiece roughness. To reach these goals several end milling experiments were carried out, varying up cutting speed and feed rate with MQF technique application with three different fluids compared with dry cutting and cutting with fluid fload. The main study conclusion was that applying the MQF technique in Ti-6Al-4V end milling process increases tool life, improving productivity and roughness, when kept up the same cutting conditions proposed originally / Doutor

Orientador: Marcos Valério Ribeiro / Banca: Manoel Cleber de Sampaio Alves / Banca: Amauri Hassui / Resumo: A utilização de ensaios de avaliação da usinabilidade dos materiais pode ser um fator determinante na viabilidade de processos de fabricação, contribuindo no planejamento dos custos, prazos e na busca pela qualidade do produto através de desenvolvimentos de estratégias e tecnologias de usinagem. Quando o produto usinado é um cilindro, que faz o papel de ferramenta no processo de laminação, a necessidade de tal desenvolvimento fica clara quando se analisa os requisitos para alta performance de cilindros de laminação e se identifica que eles são os mesmos requisitos para alta performance de insertos de usinagem: resistência ao desgaste, tenacidade e dureza. Assim esse trabalho propõe um ensaio de usinabilidade em laboratório para a avaliação de dois materiais de cilindros de laminação: o ferro fundido indefinido e o ferro fundido indefinido microligado. O ensaio foi executado através do fresamento com três arestas de metal duro em um centro de usinagem e a análise de usinabilidade foi feita pelo critério de fim de vida da ferramenta de usinagem. Foi constatado que a adição de elementos de liga na composição química dos cilindros influenciou diretamente na usinabilidade do ferro fundido indefinido microligado, pois a fração volumétrica de carbonetos VC aumentou em quase três vezes nesse material resultando em um desgaste abrasivo nas arestas das ferramentas de corte / Abstract: The use of tests to evaluate the machinability of the material may be a determining factor in the viability of manufacturing processes, and contribute to planning the cost, time and in the search for the quality of the product through development of strategies and machining technologies. When the machined product is rolling mill roll, who played as a tool in the milling process the need for such development becomes clear when is examined the requirements for high performance rolling mill roll and identifies that they are the same requirements for high performance machining tools: wear resistance, toughness and hardness. So, this work proposes a machinability test in laboratory seeking the evaluation of two materials for rolling mill rolls: an indefinite chilled double poured cast iron and a microalloyed indefinite chilled double poured cast iron. The test was performed by milling with three edges of carbide on a machining center and the machinability analysis of this work was done by the criterion of end of life of the machining tool. The work found that the addition of alloying elements on the chemical composition of the rolling mill rolls directly influenced the machinability of microalloyed indefinite chilled double poured cast iron, because the volume fraction of carbides VC increased by almost three times in this material resulting in an abrasive wear on the edges of cutting tools / Mestre

A cadeia da instrumentação para o monitoramento do desgaste da ferramenta por emissão acústica está constituída por sensores, condicionador de sinal, conversor A/D e transmissor. A seleção ou projeto de cada uma das etapas é de suma importância para manter o conteúdo do sinal de emissão acústica (neste caso a fonte de emissão acústica é a usinagem). O sinal de emissão acústica de interesse tem componentes que vão dos 100kHz a 1 MHz. Devido às características do projeto, são desenvolvidos o condicionador e o transmissor. São apresentados os projetos do pré-amplificador e filtro (que pertencem ao condicionador), os quais realizam suas respectivas funções de amplificação e filtragem. O pré-amplificador, cuja função é a de fortalecer o sinal fraco na saída do sensor, amplifica o sinal em 20 dB. Ele tem uma resposta plana na faixa de interesse (freqüências inferiores a 1 MHz). O filtro, que é do tipo banda passante, tem por função eliminar as componentes vinculadas às vibrações mecânicas e os ruídos elétricos e eletromagnéticos, assim como evitar o fenômeno do \"aliasing\" no processamento do sinal. Ele não deixa passar as componentes do sinal de freqüências inferiores a 100 kHz e superiores a 1 MHz. Tem uma resposta plana na banda de interesse, o que garante a manutenção do formato do sinal. São consideradas nos projetos indicados as respostas dos componentes eletrônicos para as freqüências de trabalho e a proteção dos circuitos contra ruídos na alimentação dos mesmos. / The instrumentation for tool wear monitoring by acoustic emission is composed by sensors, signal conditioner, A/D converter and transmitter. The selection or project of each step is very important to keep the container of acoustic emission signal (in this case the source of acoustic emission is the metal cutting). The interesting acoustic emission signal has its components, which comes from 100 kHz to 1 MHz. In spite of the project characteristics, the conditioner and the transmitter are developed. The projects of the pre-amplifier and the filter are presented (they belong to the conditioner), which makes their functions of amplification and filtration. The pre-amplifier, which function is to amplify the weak signal on the output of the sensor, amplifies the signal by 20 dB. It has a flat response on the frequency range (frequencies less than 1 MHz). The filter, which is the type of flat-band, has the function of eliminating the components connected to the mechanic vibrations and the electric/electromagnetic noises, therefore to avoid the aliasing phenomenon on the signal processing. It attenuates the signal components of frequencies lower than 100 kHz and higher than 1 MHz. There is a flat response on the frequency range, which warrants the maintenance of the signal format. It is considered into the projects indicated the electronic components\' responses to the work frequencies and the circuit protection against noises into their feeding.

Neste trabalho estudaram-se os mecanismos de desgaste predominantes no riscamento circular em materiais metálicos quando de uma transição do tipo de desgaste por deslizamento para o desgaste por abrasão. A técnica utilizada foi a esclerometria circular. Para fazer a função de elementos abrasivos, utilizou-se indentadores de rubi e diamante com geometrias semi-esféricas e em troncos de cone (essas para simular partículas abrasivas desgastadas). O principal material de contra-corpo analisado foi o aço 0,4 % C de baixa liga, com dureza de 48 HRc (temperado e revenido). Foram investigados também os comportamentos de desgaste do cobre eletrolítico, latão 360 (ASTM B-16), ligas de alumínio 2011-T3, 6061-T8, 6262-T8 e ferro fundido cinzento e vermicular. Os carregamentos normais utilizados foram reduzidos e dependentes da geometria dos indentadores utilizados, de forma a se iniciar o ensaio sempre em uma condição de deslizamento. As mudanças nos comportamentos de desgaste foram acompanhadas por alterações nas curvas de força de atrito em relação ao número de voltas do disco (ciclos). Identificaram-se três estágios bem distintos do comportamento de desgaste: Estágio I ou Desgaste ¨Zero¨, Transição e Estágio II ou Desgaste em Regime Permanente. Apenas a partir da Transição é que ocorrem desprendimentos sensíveis de material na forma de partículas de desgaste. No Estágio II, podem ocorrer todos os principais mecanismos de desgaste, ou seja, abrasão, oxidação, adesão, fadiga e um tipo específico, designado por desgaste por deformação plástica acumulada. A predominância de um em relação aos demais mecanismos de desgaste depende principalmente dos seguintes fatores de influência: material de ensaio, geometria do indentador, carga normal aplicada e meio interfacial. / This work aimed at studying the wear mechanisms that prevail during circular scratch testing in metallic materials. The focus has been to understand the transition region between the sliding wear to the abrasive wear. To that, the main approach has been to apply the circular sclerometric technique. To perform the function of abrasion (simulating the behavior of abrasive elements), indenters (made of ruby and diamond), with semi-spherical and sectioned cone tips were developed. This last type of tip aims at simulating worn abrasive particles. The low-alloy 0,4 %C steel, with 48 HRc (quenched and tempered) was the main material examined. Additionally, it has also been observed the wear behavior of the following materials: i/ electrolytic cooper; ii/ brass alloy 360 (ASTM B-16); iii/ aluminium alloys 2011-T3, 6061-T8, 6262-T8; iv/ grey cast iron; and v/ vermicular cast iron. The normal loads were adjusted, considering the geometry of the indenter, thus the specimen test would always start obeying a sliding condition. The changes in the wear behavior in a scratch testing were followed through the variations in the curves of friction force curves versus the number of turns in the disc (cycles). Three well defined wear behavior stages were identified: i/ Stage I or Zero Wear; ii/ Transition; and iii/ Stage II or Wear in Steady State. It was only from the transition stage that perceptible material detachments occurred in the form of wear debris. During Stage II all the foreseeable wear mechanisms (i.e. abrasion, oxidation, adhesion, fatigue and a specific type, named by cumulative plastic deformation) can take place. The predominance of one wear mechanism despite the others depends on: i/ testing materials; ii/ indenter\'s geometry; iii/ normal load applied; iv/ interfacial films conditions.

Desde a década de 90 o fresamento HSM é um processo aplicado na fabricação de moldes e matrizes e, mais especificamente, no acabamento destes componentes. Segundo um levantamento realizado pelo LFS/USP, entre usuários de moldes e matrizes da região de São Paulo, foi confirmada a existência da dispersão da vida de matrizes e moldes. Assim, o objetivo deste trabalho é verificar se esta dispersão está relacionada com os efeitos da usinagem, ou seja, dos parâmetros de corte sobre o desempenho tribológico (vida da matriz). Para isso foi necessário determinar a influência dos parâmetros de corte nas características da integridade da superfície e, por sua vez, como estas características afetam o desempenho. As amostras do aço AISI H13 foram usinadas por fresamento HSM com métodos adotados na fabricação de matrizes e moldes. Os parâmetros de corte investigados foram: velocidade de corte (vc), profundidade de corte (ap), penetração de trabalho (ae) e avanço por dente (fz). As características da integridade da superfície medidas foram: parâmetros de rugosidade pelo método de perfilometria 3D, espessura da camada branca por microscopia óptica e eletrônica de varredura, microdureza da superfície e das subcamadas na seção transversal e tensão residual por difração de raios-x. Após a caracterização, as amostras foram submetidas ao desgaste por deslizamento em um tribômetro na configuração pino-placa com movimento alternado, sob as condições de contorno próximas do forjamento a frio (pressão de contato, material da peça, matriz, velocidade de deslizamento e lubrificante) para posterior correlação com os parâmetros de corte. Nesta etapa, o corpo é a amostra de aço AISI H13 ? 565 HV fresada pela HSM e, o contra-corpo é pino de aço AISI 1020. No âmbito das variáveis investigadas é proposto um modelo capaz de prever o desempenho em função das características topográficas (Str, Sq, índice de formação de cavidades - IFC) e da tensão residual. A camada branca intensamente investigada na literatura não apresentou influência devido a sua formação ocorrer no vale e não nos cumes onde ocorrem os contatos. / Since 90, the HSM milling process to manufacture dies and molds has been applied and, more specifically, in finishing operation those components. In according to LFS/USP survey, among São Paulo region dies and molds users, the dies and molds life dispersion has been confirmed. This dispersion can be related with machining effects on tribological performance and, therefore, on dies and molds life and has not be explained by scientific community yet. Thus, the objective of this work is to verify if this dispersion is related with cutting parameters effects on tribological performance. In order to do it was necessary to determine the cutting parameters influence on surface integrity characteristics and how this characteristic affects the performance. AISI H13 Steel samples were machined by HSM milling by using manufacturing dies and molds methods. The investigated cutting parameters were: cutting speed (vc), cutting depth (ap), working engagement (ae) and feed per tooth (fz). The surface integrity characteristics measured were: roughness parameters by 3D profilometer method, white layer thickness by optical and scanning electronic microscopy, surface and transversal sub-layers section microhardness and residual stresses by x-ray diffraction. Before characterization, the tribometer in pin-plate with alternate movement configuration was performed to sliding wear the samples nearly cold forging conditions, to posterior correlation with cutting parameters. In this stage, the body was the AISI H13? 565 HV steel HSM milling samples and, the counter-body was pin of AISI 1020 steel. In the investigated parameter ambit one model is proposed which is able to predict the performance in topography character functions (Str, Sq, cavity formation index - CFI) and residual stresses. The white layer, which was intensely investigated by other researchers, has no significant influence because its formation occurs in the valley and not at the summits where the contacts occur.

O presente estudo descreve procedimentos aplicáveis aos ensaios de desgaste que privilegiam a documentação dos fenômenos de superfícies, característicos de biotribossistemas como os protéticos articulares, quando testados em simulador mecânico. Para validar os procedimentos propostos, um simulador mecânico foi projetado e fabricado de acordo com as normas ISO 14242-1 e ISO 14242-3, específicas para os ensaios de desgaste em próteses articulares de quadril. Pelo fato destas normas apresentar curvas de movimentos e cargas com baixa resolução (prescritas por poucos pontos), interpoladores distintos foram testados e aqueles que apresentaram o melhor desempenho na preservação da suavidade e forma das curvas foram selecionados para obter trajetórias com alta resolução. A validação do simulador mecânico e das curvas foi realizada em um ensaio com o uso de um conjunto protético articular do quadril de referência. Este ensaio teve a duração de 12 milhões de ciclos, sendo 6 milhões de ciclos realizados com cada uma das normas da série ISO 14242. Após a validação do mecanismo, dois conjuntos protéticos, manufaturados no Brasil, de mesmo modelo e lote, foram caracterizados e submetidos aos ensaios de desgaste. Cada conjunto protético foi testado com um protocolo de movimento por 1 milhão de ciclos, o que equivale à, aproximadamente, um ano de uso das próteses in vivo. A metodologia aplicada aos ensaios de desgaste permitiu documentar fenômenos de superfícies como: transferência de materiais entre os componentes, surgimento de resíduos, desplacamento de material transferido e ocorrência de mecanismos abrasivos que geram sulcos nas interfaces de contato. Tais fenômenos comprometem a durabilidade do tribossistema protético em questão, que deveria suportar cinco vezes o número de ciclos realizados. Os parâmetros que caracterizam as superfícies das próteses testadas com as normas ISO 14242-1 e ISO 14242-3 foram comparados em um teste estatístico, indicando que as diferentes cinemáticas (realizadas por um mesmo simulador mecânico) exercem influência no desempenho dos conjuntos protéticos. / This work presents procedures applicable to wear tests, which aid the documentation of the surfaces phenomena. The foccus is on tribosystems like joint prosthesis tested in mechanical simulators. In order to validate the proposed procedures, a mechanical simulator has been designed and built according to ISO 14242-1 and 14242-3 standards, which are specific for wear tests on hip joint prosthesis. Since these standards present curves of movement and load curves of low resolution (prescribed by few points), different interpolators have been tested. Interpolation techniques that have shown better performance in terms of smoothness and shape were selected to generate high resolution trajectories. The validation of the mechanical simulator and the proposed trajectories was performed through a wear test of a reference hip joint prosthesis. This wear test had 12 millions cycles, whereas, 6 million cycles were performed according to ISO 14242-1 and 6 million cycles were performed according to ISO 14242-3. After validation of the mechanism and trajectories, brazilian made prosthetic sets, of the same model and same batch, were characterized and wear tested. Each prosthetic set was tested with distinct kinematics and 1 million cycles, which is roughly equivalent to one year of in vivo prosthesis use. The proposed and applied methodology for the wear tests allowed documenting several surface phenomena, namely, material transfer between the components, residues associated to abrasive mechanisms, indicated by grooves observed on contact interfaces. Such adverse phenomena suggest low prosthesis durability, which should stand five folds more test cycles, 5 million cycles. The surface parameters of the tested prosthesis generated by ISO 14242-1 and 14242-3 standards were compared through a statistic test, showing that different kinematics (performed by the same mechanical simulator) influenced joint prosthetic performance.

O presente trabalho teve por objetivo realizar ensaios de desgaste abrasivo em juntas soldadas pelo processo MAG, em dois aços estruturais de alta resistência e baixa liga utilizados no transporte ferroviário de minério, os quais apresentavam diferentes propriedades mecânicas. No aço de menor resistência (Aço A) foram utilizados os metais de adição AWS ER70S-G (Aço A-70) e AWS ER80S-G (Aço A-80), enquanto no aço de maior resistência (Aço B) os metais de adição AWS ER80S-G (Aço B-80) e AWS ER110S-G (Aço B-110). Os conjuntos soldados foram caracterizados quanto às suas microestruturas, dureza e resistência ao desgaste abrasivo em ensaios de degaste roda de borracha e ensaios de desgaste por deslizamento a seco e com adição de um meio corrosivo (NaCl 0,05M, água arti cial ). Os resultados obtidos a partir dos ensaios de desgaste roda de borracha mostraram que para o Aço A a junta soldada do Aço A-70 apresentou melhor resistência ao desgaste, enquanto para o Aço B a maior resistência ao desgaste foi obtida na junta soldada Aço B-110. Dos resultados dos ensaios de desgaste por deslizamento a seco, as zona afetada pelo calor de grãos grosseiros (ZAC-GG) foram as regiões que apresentaram a maior resistência ao desgaste. Das condições soldadas no Aço A, o metal base (MB) apresentou a menor resistência ao desgaste, entre os metais de solda (MS), o MS do Aço A-80 apresentou a maior resistência ao desgaste. No Aço B, o MS do Aço B-80 apresentou a menor resistência ao desgaste, e o MS do Aço B-110 apresentou a resistência ao desgaste similar ao MB. Foi observado um maior desgaste para as amostras que foram submetidas ao ensaio de desgaste por deslizamento com solução, comparativamente às amostras submetidas aos ensaios a seco, o que, de acordo com a literatura, está associado ao efeito sinérgico entre corrosão e desgaste. / The present work had the objective perform abrasive wear tests on GMA welded joints in two high strength low alloy structural steels used in rail transport of ore, which presented di erent mechanical properties. The AWS ER70S-G and AWS ER80S-G wires were used in the lower strength steel (Steel A), whereas the AWS ER80S-G and AWS ER110S-G wires were used in the higher strength steel (Steel B). The welded joints were characterized in terms of their microstructures, hardness and abrasive wear resistance in dry sand/rubber wheel tests and sliding wear tests dry and with a corrosive medium (0.05M NaCl, arti cial water ). The results obtained from the dry sand/rubber wheel tests showed that for Steel A the welded joint with the wire AWS ER70S-G showed better wear resistance, while for Steel B the highest wear resistance was obtained with the AWS ER110S-G wire. From the results of dry sliding wear tests, the coarse grained heat a ected zone were the regions that presented the highest wear resistance. In Steel A, the base metal (BM) showed the least resistance, and between the weld metals (WM), the WM Steel A-80 showed the highest wear resistance. In Steel B, WM Steels B-80 showed the least wear resistance, while the WM Steels B-110 showed the wear resistance similar to BM. It was observed a higher wear for the samples that were submitted to the sliding wear test with solution, compared to the samples submitted to the dry wear test, which, according to the literature, is associated with the synergic e ect between corrosion and wear.