Orientador: Paulo Noronha Lisboa Filho / Banca: Cecilia Amelia de Carvalho Zavaglia / Banca: Conrado Ramos Moreira Afonso / Banca: Rodrigo Cardoso de Oliveira / Banca: William Fernando Zambuzzi / Resumo: Dentre os biomateriais metálicos, largamente empregados pela indústria biomédica, o titânio (Ti) e suas ligas, principalmente o sistema Ti-6Al-4V (responsável por 45% da produção total de titânio como biomaterial) representam a principal escolha para a confecção de implantes ortopédicos e dentários. No entanto, processos de degradação (corrosão, desgaste e tribocorrosão) atuantes sobre estas ligas podem ocasionar a liberação de partículas e íons metálicos (comumente referidos produtos de desgaste ou debris), o que pode representar uma situação perigosa in vivo. Neste contexto, as propriedades físico-químicas dos produtos de desgaste irão influenciar fortemente o tipo e intensidade das respostas de um organismo vivo após sua exposição aos mesmos. De forma geral, a interação de tais produtos com as células dos tecidos adjacentes ao implante e do sistema imune pode desencadear processos de sinalização, nomeadamente em termos da produção e liberação de citocinas pró-inflamatórias, conduzindo a osteólise (reabsorção óssea) e consequente falha do implante. Ademais, muitas preocupações têm sido levantadas com relação à liberação de partículas e íons compostos pelos elementos alumínio e vanádio. Alternativamente, novas ligas de titânio isentas da adição destes elementos têm sido propostas nos últimos anos, dentre as quais podemos citar, por exemplo, a liga Ti-15Zr-15Mo. Neste trabalho, foram avaliados (in vitro), a partir de um modelo de células de camundongo, os possíveis efeitos re... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Among the metallic biomaterials, widely used in the biomedical industry, titanium (Ti) and its alloys, mainly the Ti-6Al-4V system (responsible for 45% of the total titanium production as biomaterial) represent the main choice for orthopedic and dental implants' manufacturing. However, degradation processes (corrosion, wear and tribocorrosion) acting on these alloys may lead the release of metallic particles and/or ions (also referred as wear products or debris), and this may represent a dangerous situation in vivo. In this context, the wear products' physical-chemical properties will strongly influence the type and intensity of the living organism responses after their exposure to them. In general, these products' interaction with the implants' surrounding tissues and immune system cells may trigger signaling processes, particularly in terms of the proinflammatory cytokines production and release, leading to osteolysis (bone resorption) and consequent implant loosening. Additionally, many concerns have been raised regarding the release of particles and ions composed by aluminum and vanadium. Alternatively, new vanadium and aluminum-free titanium alloys have been proposed in recent years, among which it is possible to mention, for example, the Ti-15Zr-15Mo alloy. In this work, the possible effects related to the vanadium ions exposure to bone and connective tissue cells (fibroblasts and osteoblasts) were evaluated (in vitro), from a mouse cells' model. Also, ionic speciation ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-17T03:12:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343614.pdf: 7997559 bytes, checksum: b330f12007a7143b5fa503c8f99fcfd5 (MD5) Previous issue date: 2016 / Os resultados satisfatórios do tratamento de transtornos da articulação do quadril por meio da artroplastia total têm permitido que seu uso seja estendido a pacientes mais jovens e ativos. Para o tipo de prótese total de quadril mais comumente utilizado (par metal-polietileno) o maior problema limitando o tempo de vida funcional do dispositivo é a soltura asséptica associada à osteólise resultante da reação do tecido biológico contra as partículas formadas pelo desgaste proveniente do contato entre o metal da cabeça femoral da prótese e o polietileno que reveste a fossa acetabular. A diminuição da geração de partículas de desgaste é um desafio do projeto mecânico e dos materiais que compõem o par tribológico. O presente trabalho visa aprofundar o entendimento do desgaste do par metal-polietileno através de ensaios experimentais em condições laboratoriais que simulam a marcha humana, também chamados ensaios tribológicos in vitro, e via simulações computacionais que associam medidas da solicitação mecânica do material com leis de perda de massa por desgaste. Neste sentido foi realizada a análise da morfologia superficial de próteses de cabeça femoral de aço inox e revestimento acetabular de polietileno de ultra alto peso molecular bem como a implementação de um modelo numérico para avaliação dos efeitos dos parâmetros geométricos sobre o desgaste das articulações artificiais. A avaliação experimental se deu em intervalos de 500 mil ciclos de marcha realizados em simulador de marcha humana em um total de 2 milhões de ciclos. Foram realizadas análises via microscopia ótica e via microscopia eletrônica por varredura. Os resultados apontam que as características superficiais dos pares são de fundamental importância para o comportamento das próteses com relação aos mecanismos de desgaste e os mecanismos de adesão, fadiga superficial e abrasão como mecanismos predominantes no processo. A avaliação numérica se deu com a realização de uma malha correspondente à real forma dos componentes acetabulares e com uma geometria adaptativa de acordo com o progresso do fenômeno de desgaste. Os resultados com informações sobre as características macro geométricas dos pares foram obtidos e pôde-se definir a relevância destes parâmetros para os ensaios realizados na presente pesquisa.<br> / Abstract : The satisfactory results obtained from the treatment of hip joint disorders by total arthroplasty have allowed its use to be extended to younger and active patients. For most commonly used hip prosthesis type (metal pair-polyethylene), aseptic loosening is the major problem limiting the life of the device. It is associated with the resulting osteolysis of the biological tissue reaction to particles formed by wear from contact between the metal femoral head prosthesis and polyethylene coated on the acetabular cavity. A challenge in the mechanical and materials design when making up the tribological pair is to decrease the generation of wear particles. This study aims to deepen the understanding of the pair metal-polyethylene wear through experimental tests in laboratory conditions simulating the human gait, also called tribological tests in vitro, and using computer simulations that combine mechanical stress measurements of material and wear laws. This work was performed in order to analyze the surface morphology of the femoral head prostheses stainless steel and ultra high molecular weight acetabular liner. A numerical model was also implemented to evaluate the effects of geometrical parameters on the artificial joints? wear. The experimental evaluation was performed on human gait simulator for a total of 2 million cycles, with intervals of 500 thousand cycles. Optical microscopy and electron microscopy by scanning were used for analyze the outcomes. The results showed that the surface characteristics of the pairs are of fundamental importance for the behavior of the prosthesis with respect to the wear mechanisms. The numerical evaluation was made using a mesh that corresponded to the actual shape of the acetabular component and an adaptive geometry, according to the progress of wear phenomenon. Results with information about the macro geometric characteristics of the pairs were obtained and it was possible to define the relevance of these parameters for the current work.

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-19. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:25:43Z : No. of bitstreams: 1 000832736.pdf: 1526672 bytes, checksum: ee8bfcad1aecbfafe63ac8c11901722b (MD5) / Este trabalho é uma proposta para facilitar a quantificação da usinabilidade de um material de alta resistência destinado à produção de peças de segurança para indústria automotiva. A complexidade dos processos de usinagem necessita do desenvolvimento de um método de avaliação da usinabilidade nas mãos de quem produz o material e, pelo grande número de parâmetros envolvidos, dificulta a rápida e precisa obtenção de resultados. A evolução tecnológica tende a desenvolver materiais com melhores propriedades mecânicas e com microestruturas mais refinadas que oferecem maior resistência à usinagem. Neste trabalho foram desenvolvidas ferramentas que permitiram simular uma situação real de usinagem de barras do aço DIN C45, por torneamento radial. O objetivo do trabalho foi avaliar os parâmetros do processo atualmente utilizado, bem como, estabelecer um padrão de referência para aferição, no próprio fornecedor, de melhorias implantadas neste produto. Como resultado foi possível confirmar que o avanço e a rotação atualmente utilizados estão perfeitamente adequados. Entretanto, outro ângulo de saída proposto apresentou aumento significativo da vida da ferramenta nas várias condições testadas. Foi possível realizar a quantificação da usinabilidade, conforme a intenção inicial deste trabalho / This is work is a proposal to quantify the machinability of a high strength material for safety parts production in automotive industry. The complexity of machining processes requires development of an evaluation method of machinability that can be done by those who produce the material before the end-user involvement and, mainly due to large number of parameters involved, it's difficult to obtain fast and accurate results. Technological evolution leads to the development of materials with improved mechanical properties and finer microstructures that offer greater resistance to machining. This work aimed to establish tools that simulated a real situation machining grade DIN C45 steel bars. The goal was to evaluate the process parameters used currently and also to establish a benchmark for evaluation in laboratory for future improvements to be incorporated in the steel bar. In this evaluation, it was confirmed that the advance and speed currently used are perfectly adequate. However, another angle output proposed achieved superior results, significantly increasing tool life in several conditions tested

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-03-19T21:15:32Z No. of bitstreams: 1 2017_PauloCésardeSousaSantos.pdf: 4521013 bytes, checksum: 2455680b8204521ec01eeb56a1d4cf21 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-03-28T21:36:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_PauloCésardeSousaSantos.pdf: 4521013 bytes, checksum: 2455680b8204521ec01eeb56a1d4cf21 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-28T21:36:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_PauloCésardeSousaSantos.pdf: 4521013 bytes, checksum: 2455680b8204521ec01eeb56a1d4cf21 (MD5) Previous issue date: 2018-03-28 / Os cabos condutores estão sujeitos a carregamentos aleatórios devido à ação dos ventos, o que acelera o seu desgaste mecânico e o leva a romper por fadiga. O objetivo principal deste trabalho é avaliar o tempo adequado de monitoração de um cabo condutor de modo a garantir que a sua estimativa de vida tenha a máxima exatidão. As previsões foram feitas com informações obtidas de testes experimentais realizados no laboratório de cabos da Universidade de Brasília. Foram coletadas informações de sete ensaios diferentes, mas todos tendo como critério de falha a quebra do primeiro fio de alumínio, em particular, do cabo CAA 397,5MCM-IBIS. Realizou-se uma análise computacional utilizando o software Matlabsobreestesensaiosexperimentais,parasegerarnumericamentesinaisaleatóriosque representemaamplitudededeslocamentoparaserealizaraprediçãodevidaemfadigacom uma análise no domínio do tempo, utilizando-se os métodos Rainflow e Palmgren-Miner. Para a geração do sinal aleatório faz-se necessário a coleta de dados de entrada obtidos a partir dos resultados experimentais, são eles: o tempo de duração do sinal, a frequência dominante, a largura de banda e o valor RMS. Uma grande vantagem do estudo é a possibilidade de se diminuir a quantidade de dados gravados para se realizar a previsão de vida à fadiga / Overhead conductors are subjected to random loads due to the wind actions which accelerate their mechanical wear and there after cause fatigue. The main objective of this work is to evaluate the monitoring time of a conductor in order to guarantee that its life estimate has the maximum accuracy. The predictions were made using information obtained from experimental tests carried out in the cable laboratory at the University of Brasília. Data from seven different tests, made on an ACSR 397.5 MCM-IBIS were collected.The failure criteria considered was the first aluminum wire to break for all tests. A computational analysis was performed using the Matlab software and the experimental data to numerically generate random signals that represent the displacement amplitude to perform the fatiguelife prediction by mean of the time domain analysis, such as Rainflow and Palmgren-Miner methods.To generate the random signal, it is necessary to collect input data obtained from the experimental results: time of signal duration, dominant frequency,bandwidthandtheRMSvalue.Agreatadvantageofthisstudyisthepossibility of reducing the amount of data recorded to perform the life expectancy to the fatigue.

Orientador: Marcos Valério Ribeiro / Banca: José Vitor Candido de Souza / Banca: João Roberto Ferreira / Banca: Amauri Hassui / Banca: Izabel Fernanda Machado / Resumo: Com a constante evolução tecnológica nas áreas aeronáutica, espacial, automobilística, dentre outras, o uso de materiais com elevadas resistência mecânica e à corrosão em altas temperaturas tem sido cada vez mais necessário. Dentre os materiais que atendem a estes requisitos em temperaturas até 815 ºC está a liga à base de níquel Pyromet® 31V (N07032). Esta liga é utilizada na confecção de válvulas de exaustão em motores diesel de alta potência nas quais é exigida, além de resistência a altas temperaturas, uma grande resistência à sulfetação, à corrosão e à fluência. Entretanto, devido à sua grande resistência mecânica e baixa condutividade térmica, ocorre uma concentração de calor principalmente na interface cavaco-ferramenta dificultando assim a sua usinabilidade. Este trabalho teve como objetivo estudar a usinabilidade da liga Pyromet® 31V nas condições laminada à quente (42 HRC) e seguida de solubilização e envelhecimento (37 HRC) utilizando-se ferramentas de metal duro com e sem recobrimento, com lubrificação abundante e com a técnica de MQF. Em termos de vida da ferramenta, os melhores resultados para as ferramentas recobertas foram para avanços de 0,15 (laminadas) e 0,12 mm/rot. (solubilizadas). Devido à imprevisibilidade na formação do desgaste de entalhe e APC, não houve uma tendência clara de elevação ou queda na vida e/ou volume de material removido em função do avanço. Os mecanismos de desgaste atuantes nas ferramentas recobertas foram abrasão, attrition e martelamento e nas sem recobrimento foram difusão e abrasão. Na usinagem com MQF obteve-se bom acabamento superficial, vida razoável e reduzido volume de material removido. Já a ausência de recobrimento ocasionou uma redução de 70% no volume removido. Os cavacos gerados foram diversificados, mas predominantemente longos, destacando-se também a formação de cavacos duplos / Abstract: Considering the constant technological developments in the aeronautical, space, automotive and nuclear areas, among others, the use of materials with high mechanical strength and corrosion resistance at high temperatures has been increasingly necessary. Among the materials that meet the mechanical strength and corrosion properties at temperatures up to 815 °C one can find the nickel base alloy Pyromet® 31V (N07032). This alloy is commonly applied in the manufacturing of high power diesel engines exhaust valves, where it is required besides the high temperature resistance, high resistance to sulfide-containing environments, corrosion and good resistance to creep. However, due to its high mechanical strength and low thermal conductivity, it occurs concentration of heat in the workpiece-tool and tool-chip interfaces, resulting in low machinability. This work aimed to study the machinability, using the cemented carbide coated and uncoated tools, of the hot-rolled (42 HRC) and solubilizing-aging (37 HRC) conditions of the Pyromet® 31V alloy, using two conditions, abundant fluid and MQF techniques. The best results for tool life with coated tools were with 0.15 (hotrolled) and 0.12 mm/rev. (solubilizing-aging) feed rates. Due to the unpredictability in the formation of the notch wear and built-up edge (BUE) it wasn't observed a noticed tendency to increase or decrease in tool life and/or volume of removed material due to the feed rates. The wear mechanisms in coated tools were abrasion, attrition and hamming and in the uncoated tools were diffusion and abrasion. In the turning of this alloy with MQF, good surface finish, reasonable tool life and reduced volume of material removed were obtained. However, the absence of coated caused a 70% reduction in volume removed. The chips generated were of several types, but predominantly long, highlighting also the doubles chips formation / Doutor

Orientador: Marcos Valério Ribeiro / Banca: José Vitor Candido de Souza / Banca: Alessandro Roger Rodrigues / Resumo: As exigências e a competitividade atual levam, cada vez mais, à busca por soluções mais baratas e eficazes, para qualquer segmento de mercado. Com isso, o ramo aeronáutico tem procurado por ferramentas que possibilitem o mais alto rendimento possível aliado à redução de custos. Este trabalho de furação em placas de titânio 6Al4V tem origem em função da comunalidade de uso deste material nas indústrias, por manter alta resistência mecânica e a altas temperaturas. As ferramentas escolhidas foram brocas de metal duro e brocas de aço rápido sinterizado objetivando um estudo comparativo entre estas, nas mais variadas condições de corte, desde a refrigeração em abundância com utilização de óleo solúvel, passando pela usinagem à seco e finalizando com o sistema da Mínima Quantidade de Lubrificação (MQL) com óleo de corte puro. Os parâmetros de corte adotados foram conforme literatura técnica, para brocas de metal duro, utilizou-se velocidade de corte de 28 m/min, avanço total de 72 m/min e rotação de 2123 RPM e para as brocas de aço rápido sinterizado, velocidade de corte de 11 m/min, avanço total de 29 mm/min e rotação de 876 RPM. Anterior ao inicio dos testes, foi aplicado a ferramenta de Análise do Modo e Efeito de Falha a fim de identificar e prevenir possíveis discrepâncias na execução do processo de furação. A usinagem ocorreu em passes de 8mm de profundidade com interrupção a cada 200mm a 250mm para recolhimento de amostra de cavaco e avaliação parcial dos diversos possíveis desgastes nas ferramentas. Os parâmetros iniciais de finalização de cada broca foram estabelecidos com desgaste de 0,1mm ou tolerância de furos finais acima de H12. Os testes foram repetidos para ambas as brocas sempre em condições idênticas a fim de permitir uma comparação de resultados entre as ferramentas, geração ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The current requirements and the competitiveness lead, increasingly, to the search for cheaper and more effective solutions, to any segment of the market.Thus the aeronautics the aviation industry has been searching for tools that allow the highest possible income combined with the cost reduction.. This work of drilling in 6Al4V titanium plates originates due to the commonality of use of this material in industries, for maintaining high mechanical strength and high temperatures. The tools chosen were carbide drills and drills of sintered high speed steel aiming at a comparative study between these, in the most varied cutting conditions, since refrigeration in abundance with use of oil soluble, through dry machining and finishing with the system of Minimal Quantity of Lubrication with neat cutting oil. The cutting parameters were adopted as technical literature, for carbide drills, used cutting speed of 28 m/min, total advance of 72 m/min and 2123 RPM rotation and sintered high speed steel drills, cutting speed of 11 m/min, total advance of 29 mm/min and 876 RPM rotation. Prior to the start of the tests, was applied to the analysis tool mode and effect of failure in order to identify and prevent possible discrepancies in the execution of the drilling process. The machining occurred in 8 mm deep steps with interruption every 200 mm to 250 mm for chip sample and partial evaluation of the various possible wear on tools. The initial parameters of completion of each drill were set with 0,1mm wear or tolerance of final holes above H12. The tests were repeated for both drills always in identical terms in order to allow a comparison of results between the tools, chip generation and final diameter. The diameters were measured with standard pins every 20 holes where, even after intense damage, there was no pre-established dimensional limits variation i.e. ... (Complete Abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Luiz Eduardo de Angelo Sanchez / Banca: Vicente Luiz Scalon / Banca: Renato Goulart Jasinevicius / Resumo: A utilização de fluido de corte geralmente é considerada uma solução para o aumento da produtividade por atuar na redução do desgaste da ferramenta. Contudo, os custos do sistema, manutenção, descarte e os danos à saúde e ao meio ambiente demandam uma evolução tecnológica sustentável. Alguns métodos de refrigeração, como a usinagem criogênica, o uso da mínima quantidade de lubrificante ou mesmo o corte a seco têm sido estudados, mas o desempenho destes métodos é restrito a condições específicas de usinagem. Esta pesquisa trata da concepção, do desenvolvimento e da análise de um método de um método de refrigeração ambientalmente correto, sem prejuízos à saúde, de simples integração em diversos equipamentos, sem alterar a estrutura das ferramentas de corte e tão ou mais eficiente que a aplicação de fluido de corte. Um porta-ferramentas foi adaptado com um canal interno de refrigeração por onde o refrigerante R141-b fluia e evaparava ao remover calor da ferramenta durante o torneamento, sendo em seguida condensado sem liberação para a atmosfera, criando um circuito fechado. Os resultados do método proposto foram comparados à aplicação convencional de fluído de corte e ao corte a seco no torneamento de aço ABNT 1045, utilizando ferramenta de corte de metal duro sem revestimento, bem como no torneamento do aço austenítico de difícil usinabilidade SAE XEV-F, utilizando-se ferramentas revistidas. Os testes mostraram que o novo sistema proporcionou vidas de ferramentas similares ou superiores às obtidas com fluido de corte e superiores ao corte a seco, sugerindo que a redução na temperatura da ferramenta foi capaz de atenuar os mecanismos de desgaste e as alterações na dureza e resistência do metal duro. No torneamento do aço inoxidável o fluído de corte propiciou a refrigeração e lubrificação do processo, superando o método concebido, já que a baixa condutividade térmica e desgaste... / Abstract: The use of cutting fluid are generally considered a solution for the increase of productivity, reducing the cutting tool wear. However, the costs of the system, maintenance and disposal of the fluid, besides the damage to health and to the environment, make necessary the development of a sustainable technological evolution. Sme alternatives such as cryogenic machinig, the use of minimum quantity of lubrificant or even the dry cutting have been studied, but the performance of these methods is restricted to specific conditions. This work presents the conception, development and analysis of an environmental ly friendly method of cooling without health hazards, with integration, into several equipments, without changing the structure of the cutting tools and equally or even more efficient than the application of cutting fluid. A toolholder was desined with an internal cooling circuit in which cooling fluid R141-b flows and evaporates when removing the heat from the cutting tool, and then condensed, creating a closed circuit without release to the atmosphere. The results of using the proposed system were compared to conventional application of cutting fluid and dry cutting in turning of AISI 1045, using uncoated carbide, cutting tools, as well as in the turning of difficult to cut austenitic steel SAE XEC-F, using coated cutting tools. The tests indicated that the proposed system provided a tool life similar to cutting fluid application, suggesting that the reduction in temperature of the cutting tool was able to attenuate the wear mechanisms and the changes in hardness and toughness of the comented carbide. During the turning of stainless steel, the cutting fluid led to cooling and lubrification, exceeding the conceived method, since the low thermal conductivity and high abrasion are common when machining this material / Mestre

Orientador: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Carlos Alberto Soufen / Banca: Carlos Elias da Silva Junior / Resumo: A etapa de dressagem é integrante ao processo de retificação, sendo esta uma operação de afiliação, ou seja, a retificação do rebolo, que tem como principal finalidade a remoção dos grãos abrasivos desgastados e garantir a concentricidade do rebolo. Nesse contexto, essa operação adquire uma grande importância no desempenho do rebolo e na qualidade desse processo. Este trabalho propõe a análise do comportamento do desgaste e a vida útil do dressador de ponta única, etapa esta que é muito comum em rebolos convencionais onde, periodicamente, a face de trabalho deve ser restaurada. Neste trabalho foram avaliados três tipos de diamantes, sendo um sintético e dois naturais, onde os dados coletados dos ensaios foram registrados e arquivados para avaliação dos valores iniciais e sequenciais das etapas estipuladas para retirada de imagem, sendo tabulados e posteriormente analisados entre a relação do desgaste e tempo de vida útil no processo. Observou-se após a análise dos dados obtidos, uma grande variação entre as áreas desgastadas para os modelos de diamantes naturais do tipo Brasil Extra e Mato Grosso. Já o diamante tipo CVD Sintético Nacional apresentou um valor de área desgastada próxima ao Brasil Extra. No decorrer do processo, os diamantes naturais apresntaram grande variação em sua dureza e estrutura, ocorrendo pequenos lançamentos quando comparado ao sintético, no qual apresentou uma dureza mais consistente mesmo às altas temperaturas e sem sofrer lascamento durante os ensaios. Com base nos dados obtidos neste estudo, o diamante tipo CVD Sintético Nacional apresentou uma grande vantagem em sua durabilidade em relação aos outros dois diamantes testados, obtendo um desgaste equivalente ao tipo Brasil Extra. O tipo Mato Grosso apresentou uma qualidade muito inferior em todos os aspectos em relação aos demais / Abstract: The dressing is an integral step in the grinding process, which is an operation of grinding, in other words, the rectification of the wheel, which has as main purpose the removal of worn abrasive grains and ensure concentricity of the wheel. In this context, this operation becomes more important in the performance of the wheel, and the quality of this process. These tests suggest the analysis of wear behavior and the life of the single point dresser, this step is very common in conventional grinding wheels where periodically the working face must be restored. In this work three types of diamonds are evaluated, one synthetic and two natural, where the data collected from the test will be recorded and achived for evaluation of initial and sequential values of the levels proposed for the removal of image being tabulated and further analyzed the relationship between the wear and lifetime of the worn areas for models of natural diamonds of type Extra Brazil and Mato Grosso. Already the National CVD Synthetic type showed a value of close to Brazil Extra abraded area. To the process, natural diamonds showed great variation in their structure and hardness, chipping occurring small when compared to the synthetic which presented a more consistent hardness at high temperatures without suffering and chipping during rehearsals. Based on the data obtained in this study, the National CVD Synthetic Diamond type showed a great advantage in durability compared to the other two diamonds tested, obtaining an equivalent type Brazil Extra wear. The Mato Grosso type showed a much lower quality in all aspects compared to the other / Mestre

A crescente necessidade de fabricação de moldes com prazos e custos cada vez menores exige das ferramentarias a personalização e melhoria de seus processos de fabricação. Uma das maneiras de atingir isso é através da melhoria na usinagem dos eletrodos, já que esse processo afetará diretamente a precisão dimensional e tempo de produção de um molde. O uso de grafite como matéria-prima para esses eletrodos é altamente satisfatório, pois esse material apresenta a vantagem de ser usinado mais rapidamente e permitir uma grande variedade de formas geométricas, contudo, sua principal desvantagem é o alto poder abrasivo o que ocasiona desgastes elevados nas ferramentas. Os processos de tratamentos de gume são aplicados a fim de reduzir o efeito deste problema, aumentando a durabilidade das ferramentas. Com isso em vista, este trabalho realizou o estudo sobre o efeito de tratamentos de gume no desgaste de ferramentas com revestimento de diamante policristalino (PCD), no fresamento de eletrodos em grafite. Foram realizados ensaios experimentais com fresas sem tratamento, com tratamentos pelo método de polimento com cerdas abrasivas e por acabamento por arraste. Os testes consistiram em usinar eletrodos com parâmetros definidos e verificar o desgaste gerado nas fresas a cada 200 metros de comprimento usinado. Foram realizados também, análises de rugosidade e caracterização das fresas após os tratamentos, caracterização da mídia e da esponja utilizadas nos polimentos e caracterização do grafite usinado. Os resultados apontam que os tratamentos de gume resultam em alterações na superfície do revestimento, reduzindo o valor da rugosidade em média de 23%, e, no caso do processo de acabamento por arraste, uma redução na variação dos valores, já que este processo é considerado mais confiável e reprodutível. A caracterização da mídia e da esponja utilizadas indicou a presença de Silício como material abrasivo, o que provavelmente pode caracterizar um material de carbeto de silício. Com relação ao desgaste das ferramentas, pela curva de vida das mesmas, foi evidente ganhos como redução do desgaste de flanco e um aumento no comprimento usinado de até 63% em comparação com as ferramentas originais. Todas as ferramentas passaram pelos Estágios I e II da curva de desgaste e não chegaram ao Estágio III, conhecido como Desgaste Catastrófico. O mecanismo de desgaste, aparentemente, mais presente no processo foi a abrasão, apresentando como características os desgastes de flanco, cratera e entalhe. De forma geral, os dois processos de polimento apresentaram ganhos e demonstraram seus potenciais para serem aplicados em ferramentas de produção. / The rising need for manufacturing molds with increasingly smaller deadlines and costs is demanding from the toolmakers to customize and enhance their fabrication processes. One of the ways to achieve that is by improving their electrode machining, since this process will affect directly in the result of the dimensional precision and production time of the mold. The usage of graphite as raw material for electrodes is known to be highly satisfactory since the graphite has the advantage of machining faster and allowing a great variety of geometrical forms, however, its main disadvantage is that the graphite also has a high level of wearing during the machining process. The cutting edge preparations are used in order to reduce the effects of this problem, increasing the durability of the tools. In that interest, this paper has researched the effect of edge preparations on the wear of tools with polycrystalline diamond coating (PCD), in the milling of graphite electrodes. Therefore, experimental tests were performed with untreated tools, tools polished with abrasive brushes and tools treated by the polishing method with drag finishing. The tests consisted in machining electrodes with defined parameters and checking the wear generated on the cutters every 200 meters of machined length. Analysis of roughness, characterization of the tools after the treatments, characterization of the media and the brush used in the polishes and characterization of the machined graphite were also performed. The findings indicate that the edge preparation results in modifications on the coating surface, reducing the roughness value by a mean of 23%, and in the case of drag finishing process, a variation of the values reduction, since this process is more reliable and reproducible. The media and brush characterization indicated the silicon presence as an abrasive material, which may characterize a silicon carbide material. With regard to the tools wear, due to their life curve, gains such as reduction of flank wear and a length-machined increase of up to 63% were noticed, in comparison to the original tools. All tools passed through Stages I and II of Wear Curve, and did not reach Stage III, known as Catastrophic Wear. Abrasion was, apparently, the most present wear mechanism in the process, presenting as characteristics the flank wear, crater wear and notch wear. In conclusion, the two polishing processes showed gains and demonstrated their potential to be applied in tools production.

A alta demanda das indústrias, aliada a necessidade de alta eficiência, fomenta avanços tecnológicos na área de usinagem. Os revestimentos para recobrimento de ferramentas de usinagem vêm para atender essa necessidade, aumentando a durabilidade, e a confiabilidade das ferramentas. Este trabalho analisou o efeito de três diferentes revestimentos de ferramentas de usinagem (TiN, TiAlN e CrAlN) sobre o desgaste da ferramenta no processo de geração de engrenagens por hobbing. Para isso foram realizados ensaios experimentais utilizando uma única ferramenta hob, que após passar por processo de afiação recebeu os diferentes revestimentos. Os ensaios consistiram em medir o desgaste máximo de flanco (Vbmax) da ferramenta após a usinagem de um corpo de prova de um total de cinco, esses corpos de prova passaram por tratamento térmico de austenitização a fim de acelerar o desgaste. Além disso, a textura e a rugosidade dos corpos de prova foram analisadas em diferentes estágios da vida da ferramenta. Os resultados apontaram que o revestimento de TiAlN apresentou os menores valores de desgaste, estatisticamente igual ao CrAlN, e superiores ao TiN. O CrAlN apresentou os menores valores de rugosidade, e juntamente com o TiAlN foram os que apresentaram maior estabilidade para esta grandeza. Além disso, o TiAlN e o CrAlN em um comparativo econômico foram os apresentaram menor custo por corpo de prova usinado. / The high demand of the industries, together with the need for high efficiency, promotes technological advances in the area of machining. Machining tool coverings come to meet this need, increasing the durability, and reliability of the tools. This work analyzed the effect of three different machining tool coatings (TiN, TiAlN and CrAlN) on the wear of the tool in the process of generating gears by hobbing. For this, experimental tests were performed using a single hob tool, which after undergoing a sharpening process received the different coatings. The tests consisted in measuring the maximum flank wear (Vbmax) of the tool after machining a test piece of a total of five, these specimens underwent thermal treatment of austenitization in order to accelerate wear. In addition, the texture and roughness of the specimens were analyzed at different stages of tool life. The results indicated that the TiAlN coating had the lowest wear values, statistically equal to CrAlN, and higher than TiN. The CrAlN presented the lowest values of roughness, and together with the TiAlN were the ones that presented greater stability for this greatness. In addition, the TiAlN and CrAlN in an economic comparison were the lower cost per machined test specimen.