No processo de retificação a dressagem desempenha um papel fundamental, uma vez que ela é responsável pela topografia da superfície de trabalho do rebolo, podendo afetar os resultados da retificação em termos da integridade superficial e precisão dimensional da peça, bem como a confiabilidade do processo. Portanto, como parte integrante da operação de retificação, a dressagem pode melhorar significativamente a qualidade das peças retificadas caso melhores dressadores sejam produzidos. Este trabalho tem o objetivo de estudar as principais características necessárias ao projeto de dressadores sinterizados que utilizam diamantes sintéticos de perfil constante e verificar experimentalmente a distribuição de temperaturas no dressador, obtidas através de ensaios práticos e simulação computacional pelo método dos elementos finitos. O modelo utilizado contém algumas limitações, porém os resultados obtidos mostraram que os níveis de temperaturas no dressador foram afetados pelos parâmetros de dressagem considerados no trabalho, a saber, a profundidade de dressagem (\'a IND. d\'), o grau de recobrimento de dressagem (\'U IND. d\') e a vazão do fluido refrigerante (Q). O desgaste do dressador foi afetado apenas pelos parâmetros de dressagem. / In grinding operations, dressing tools are of major importance, since they are responsible for the topography of the wheel working surface and, consequently, can affect the grinding results in terms of surface integrity, dimensional accuracy and process reliability. Therefore, as an important part of the grinding operation, dressing can significantly improve the quality of ground parts if better dressing tools are produced. This work studies the main needs for designing sintered dressing tools made with constant cross sectional synthetic diamonds. It also analyses the temperature distribution over a novel dressing tool design using experimental measurements to feed computacional simulation by the finite element method (FEM). The temperature model employed showed some limitations but the obtained results indicated that temperature levels over the dressing tool were affected by the dressing parameters considered in this work, namely the dressing depth of cut (\'a IND. d\'), the dressing overlapping parameter (\'U IND. d\') and the flow rate (Q). Additionally, one can say that the dressing tool wear was affected only by the dressing parameters

Este trabalho apresenta o estudo da Retificação de Ultraprecisão de ligas de carbeto de tungstênio-cobalto (WC-Co) com diferentes microestruturas. A motivação para este estudo foi o grande potencial desta liga para a fabricação de componentes que requerem materiais de alta dureza e resistência à fratura. Devido à combinação dessas características, esses materiais vêm sendo usados na fabricação de moldes para injeção de lentes ópticas de dispositivos eletrônicos e ópticos. Assim, amostras de carbeto de tungstênio-cobalto foram submetidas a vários testes para determinação da correlação entre os parâmetros de corte e parâmetros estruturais (tamanho de grão e teor de cobalto) com o regime de remoção de material. As amostras foram polidas e posteriormente microendentadas com cargas variadas para pré-avaliar a ocorrência de formação de microtrincas. Testes de usinagem foram conduzidos em uma retificadora de ultraprecisão, usando rebolos de diamante e posteriormente a rugosidade e os danos da superfície (microtrincas e crateras) foram avaliados. Para melhor entendimento da influência dos parâmetros estruturais e dos parâmetros de corte sobre os resultados de rugosidade foi realizado um teste ANOVA. As forças de usinagem foram medidas durante os ensaios usando um microdinamômetro piezelétrico com objetivo de estimar a temperatura na zona de retificação. Os resultados obtidos indicam que tanto os parâmetros estruturais como os parâmetros de corte influenciam na rugosidade, microdureza e temperatura na zona de retificação das ligas de carbeto de tungstênio-cobalto. Amostras com maior tamanho de grãos apresentam as menores rugosidades e altas temperaturas na zona de retificação. A velocidade de avanço (Vf) mostrou-se mais influente que a profundidade de corte (ap). Menores velocidades de avanço aumentam a temperatura na zona de retificação e a microdureza na camada superficial. Entretanto, verificou-se que as maiores temperaturas obtidas nos ensaios não foram suficientes para promover alteração metalúrgica no material. Algumas condições de corte combinadas com parâmetros estruturais levam a remoção de material em regime dúctil, resultando em superfícies com qualidade óptica. A porcentagem de cobalto e a velocidade de avanço (Vf) têm forte influência na alteração da microdureza da camada superficial das amostras retificadas. A diminuição da velocidade de avanço tende a aumentar a microdureza na camada. Há aumento de microdureza de até 200 kgf/mm2, sugerindo a ocorrência de encruamento por tensões compressivas. Com base nestes resultados, acredita-se que a retificação de ultraprecisão apresenta-se como uma opção viável para a manufatura de componentes de carbeto de tungstênio com acabamento submicrométrico, possibilitando a eliminação dos processos tradicionais de manufatura óptica, tais como a lapidação e o polimento. / The ultraprecision grinding of different tungsten carbide-cobalt microstructures (WC-Co) were investigated. The motivation for this study is the materials high hardness and potential application for micromolds. These materials have been used as optical inserts in glass injection molding processes for optical and electric devices, due to their excellent combination of high hardness, ductility and fracture toughness. Tungsten carbide samples were subjected to tests to determine the correlation between cutting parameters and microstructures to achieve the ductile regime of material removal. Polished surfaces of carbide samples were indented using varying loads to evaluate the microcracks formation. The machining tests were conducted using an ultraprecision grinding and A V-shaped metal-bond was used. Surface roughness was investigated as functions of the grinding conditions by means Analysis of Variance (ANOVA). The tangential force was measured using a piezoelectric dynamometer to estimate the grinding zone temperature. The results indicate that structural parameters (grain size and cobalt content) and cutting parameters have a significant influence on surface roughness, micro-hardness and grinding zone temperature for tungsten carbide-cobalt alloys.Tungsten carbide-cobalt samples with the larger grain size presented lower surface finish results and high grinding temperatures. The feed rate (Vf) showed greater influence that the in-feed (ap). The grinding zone temperature and the hardness are increased when speed rate is reduced. However, it was found that the highest temperature achieved did not reach a critical temperature for phase transformation. Some cutting parameters combined with structural parameters lead to ductile mode grinding mechanism, and as consequence, high optical quality surfaces are obtained. The micro-hardness of layer is extremely influenced by cobalt content and speed rate. Lower feed rate tends to increase the micro-hardness up to 200 kgf/mm2, suggesting that the compressive stress occurs. Considering the results presented it is believed that the Ultraprecision grinding showed to be a viable option for the fabrication of components made of tungsten carbide-cobalt with nanometer surface finish possibly eliminating traditional optical manufacturing processes such as lapping and polishing.

Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Co-orientador: Fabrício Guimarães Baptista / Banca: José Alfredo Covolan Ulson / Banca: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Rosemar Batista da Silva / Banca: Samuel da Silva / Resumo: O processo de retificação é considerado um dos últimos na cadeia de produção de peças de precisão, sendo, portanto, essencial ter um sistema de monitoramento confiável para avaliar a condição da superfície da peça. Neste trabalho é proposto o uso do método da impedância eletromecânica (EMI) para monitorar, em tempo real, o processo de retificação plana, especialmente no que diz respeito à condição da peça retificada. O método EMI se destaca por sua simplicidade e por utilizar componentes de baixo custo, tais como os transdutores piezelétricos de PZT (Pb-Lead Zirconate Titanate). A fim de avaliar a viabilidade do método EMI no processo de retificação, ensaios experimentais foram realizados numa máquina retificadora plana empregando-se rebolo CBN e peça de aço SAE 1020, com transdutores de PZT instalados na peça e no seu suporte. Durante o processo de retificação, a impedância elétrica do transdutor foi medida e índices de dano foram calculados e comparados com o desgaste dad peça. Os resultados experimentais indicam que o método EMI pode ser uma alternativa eficiente e de baixo custo para o monitoramento de peças de precisão no processo de retificação plana / Abstract: Grinding is considered one of the last processes in precision parts manufacturing, which makes it indispensable to have a reliable monitoring system to evaluate workpiece surface integrity. This paper proposes the use of the electromechanical impedance (EMI) method to monitor the surface grinding in real time, paritularly the surface integrity of the ground workpiece. The EMI method stands out for its simplicity and for using low-cost components such as PZT (lead zirconate titanate) piezoelectric transducers. In order to assess the feasibility of applying the EMI method to the grinding process, experimental tests were performed on a surface grinder using a CBN wheel and a SAE 1020 steel workpiece, with PZT transducers mounted on the workpiece and its holder. During the grinding process, the electrical impedance of the transducers was measured and damage indices were calculated and compared with workpiece wear. The experimental results indicate that the EMI method can be an efficient and cost effective alternative for monitoring precision workpieces during the surface grinding process / Doutor

Uma das dificuldades do processo de retificação center-less é o estabelecimento de padrões confiáveis que determine com pequena margem de erro problemas no processo. Este trabalho visa desenvolver um sistema de monitoramento capaz de identificar falhas ocorridas durante a dressagem e o processo de retificação center-less acima dos centros de hastes de válvulas. Para tanto, inicialmente, foi feito um estudo teórico e prático acerca do processo de retificação center-less com o objetivo de conhecer seus elementos básicos, características, principais problemas e fatores que influenciam o processo. Em função da grande aplicação da emissão acústica em operações de retificação, foi desenvolvida uma nova metodologia, onde foi possível criar um mapa digital, baseado em informações acústicas detalhadas do processo, usando para isto uma constante de tempo muito pequena. Os resultados mostraram a potencialidade do sistema de mapeamento em detectar e diagnosticar problemas ocorridos durante processos de retificação e dressagem. Assim, pode-se atuar sobre o processo de tal forma a corrigir estas anomalias. / One of the difficulties of the center-less grinding process is to establish reliable patterns to determine, with a small error, problems in the process. This work aims to develop an monitoring system able to identify flaws happening during the dressing and the center-less grinding process above the center of values stems. Initially a theoretical and practical study was conduct on the center-less grinding process with the objective of discussing its basic elements, characteristics, main problems and factors that influence the process. Due to the great application of acoustic emission in grinding operations a new methodology was developed, where it was possible to create a digital map, based on detailed acoustic information on the process using for this a very short time constant. The results showed the potentiality of this mapping system to detect and to diagnose problems during grinding and dressing. Therefore, it is possible to correct anomalies when plunge center-less grinding process.

Este trabalho descreve uma forma prática para planejamento do ciclo de operação de retificação por mergulho, em função da especificação dimensional da peça e da rigidez da máquina. Essa otimização é estendida além do ciclo, envolve produzir lotes de peças com dispersão das dimensões dentro de limites especificados. O tempo de set-up, que normalmente não está incluído no tempo de processo, aqui é incluído e considerado. A primeira atividade de laboratório teve como objetivo confirmar a relação entre a quantidade de material removido em função do tempo de spark-out. A segunda atividade comprovou a existência de uma relação linear entre a velocidade de avanço radial do rebolo e o diâmetro final da peça. A terceira atividade confirmou a existência de uma relação entre a velocidade de avanço radial e o índice de capabilidade especificado para o processo. Ainda, foi sugerida a inclusão deste processo proposto num programa CNC da máquina, de forma a se obter automaticamente o set-up. Concluiu-se que o método aqui apresentado reduziu significativamente o tempo de set-up da máquina conferindo um incremento de produtividade aos processos que fizerem uso deste princípio. / This work shows a practical way to design the cycle of a plunge grinding process as a function of workpiece dimensional specification and the machine stiffness. This optimization is extended beyond the cycle, it\'s included make batch of parts with dispersion within the specification limits. The set-up time, that usually isn\'t in the process time, here it was included and focused. The first activity of laboratory had an objective to confirm the relation of the amount of material removed as a function of spark out time. The second activity has been confirmed the linear relationship between the infeed velocity of the grinding wheel and the final diameter of the workpiece. The third activity has been confirmed the relation of the infeed velocity and the capability of the process. Yet, it was suggested to include this procedure in a CNC set of the machine to allow a faster and automatic set up. So, this work shows a conclusion that the set up time can be reduced a lot, allowing higher productivity for who use this procedure.

Resumo: Na indústria moderna, a precisão e o custo são fundamentais para a qualidade do produto e competitividade no mercado. Desenvolver sistemas mais velozes, dinâmicos e autoajustáveis aplicando técnicas de controle é um objetivo dos pesquisadores de todas as áreas da engenharia. A retificação de materiais é um sistema complexo que possui muitas variáveis relacionadas, principalmente por possuir múltiplas arestas de corte associado a altas velocidades e potências de retificação. Para aumentar o domínio sobre o processo, sinais de emissão acústica e de potência de acionamento do rebolo têm sido monitorados em várias pesquisas. Nesse trabalho foram realizadas experiências utilizando a retificação plana tangencial com o aço ABNT 1020 e rebolo de óxido de alumínio, onde foi determinado a ocorrência e o início da queima através da variação da profundidade de corte, tendo-se o cuidado de manter os outros parâmetros constantes, inclusive a superfície de corte do rebolo através da operação de dressagem. Os sinais de emissão acústica e de potência elétrica foram adquiridos durante uma passada do rebolo sobre a peça, numa taxa de 2.5 milhões de amostras por segundo, e pro cessados através de um ferramental matemático, onde foram propostos outros parâmetros, para a análise da ocorrência da queima. Observou-se também a detecção do início da queima, onde o parâmetro proposto VARPO obteve bons resultados. Paralelamente foi realizado um estudo sobre os microcontroladores, onde foram inseridos os cálculos de detecção da queima do processo de retificação num PIC18F452, mostrando a viabilidade de um monitoramento. / Abstract: In modern industry, the accuracy and cost are extremely important to the quality of product and market competition. The development of faster dynamic and robust systems by applying control techniques is the goal of researchers of all engineering areas. The grinding process is a complex system which contains many related variables mainly because its multiple cutting edges associated with high speed and power. In order to improve the knowledge on the process, acoustic emission and power signals have been monitored in several research investigations. In this work, surface grinding tests with ABNT 1020 steel and aluminum oxide grinding wheel were carried out in which the burning occurrence as well as the onset of it were studied. This was done by varying the depth of cut and maintaining the other grinding parameters constant, including the grinding wheel surface through the dressing operation. Acoustic emission and electrical power signals were acquired during a single grinding pass of the grinding wheel over the work-piece at 2.5 million of samples per second rate. The signals were digitally processed through many statistic algorithms among which new parameters for burn detection have been proposed. Also, the onset of burning occurrence was observed and remarkably detected for the proposed parameter dubbed VARPO. In addition, a study on microcontrollers was performed, and the implementation of the algorithms previously mentioned were carried out into the microcontroller PIC18F452, showing the monitoring feasibility. / Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Coorientador: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Paulo José Amaral Serni / Banca: Leonardo Roberto da Silva / Mestre

Este trabalho descreve uma forma prática para planejamento do ciclo de operação de retificação por mergulho, em função da especificação dimensional da peça e da rigidez da máquina. Essa otimização é estendida além do ciclo, envolve produzir lotes de peças com dispersão das dimensões dentro de limites especificados. O tempo de set-up, que normalmente não está incluído no tempo de processo, aqui é incluído e considerado. A primeira atividade de laboratório teve como objetivo confirmar a relação entre a quantidade de material removido em função do tempo de spark-out. A segunda atividade comprovou a existência de uma relação linear entre a velocidade de avanço radial do rebolo e o diâmetro final da peça. A terceira atividade confirmou a existência de uma relação entre a velocidade de avanço radial e o índice de capabilidade especificado para o processo. Ainda, foi sugerida a inclusão deste processo proposto num programa CNC da máquina, de forma a se obter automaticamente o set-up. Concluiu-se que o método aqui apresentado reduziu significativamente o tempo de set-up da máquina conferindo um incremento de produtividade aos processos que fizerem uso deste princípio. / This work shows a practical way to design the cycle of a plunge grinding process as a function of workpiece dimensional specification and the machine stiffness. This optimization is extended beyond the cycle, it\'s included make batch of parts with dispersion within the specification limits. The set-up time, that usually isn\'t in the process time, here it was included and focused. The first activity of laboratory had an objective to confirm the relation of the amount of material removed as a function of spark out time. The second activity has been confirmed the linear relationship between the infeed velocity of the grinding wheel and the final diameter of the workpiece. The third activity has been confirmed the relation of the infeed velocity and the capability of the process. Yet, it was suggested to include this procedure in a CNC set of the machine to allow a faster and automatic set up. So, this work shows a conclusion that the set up time can be reduced a lot, allowing higher productivity for who use this procedure.

No processo de retificação a dressagem desempenha um papel fundamental, uma vez que ela é responsável pela topografia da superfície de trabalho do rebolo, podendo afetar os resultados da retificação em termos da integridade superficial e precisão dimensional da peça, bem como a confiabilidade do processo. Portanto, como parte integrante da operação de retificação, a dressagem pode melhorar significativamente a qualidade das peças retificadas caso melhores dressadores sejam produzidos. Este trabalho tem o objetivo de estudar as principais características necessárias ao projeto de dressadores sinterizados que utilizam diamantes sintéticos de perfil constante e verificar experimentalmente a distribuição de temperaturas no dressador, obtidas através de ensaios práticos e simulação computacional pelo método dos elementos finitos. O modelo utilizado contém algumas limitações, porém os resultados obtidos mostraram que os níveis de temperaturas no dressador foram afetados pelos parâmetros de dressagem considerados no trabalho, a saber, a profundidade de dressagem (\'a IND. d\'), o grau de recobrimento de dressagem (\'U IND. d\') e a vazão do fluido refrigerante (Q). O desgaste do dressador foi afetado apenas pelos parâmetros de dressagem. / In grinding operations, dressing tools are of major importance, since they are responsible for the topography of the wheel working surface and, consequently, can affect the grinding results in terms of surface integrity, dimensional accuracy and process reliability. Therefore, as an important part of the grinding operation, dressing can significantly improve the quality of ground parts if better dressing tools are produced. This work studies the main needs for designing sintered dressing tools made with constant cross sectional synthetic diamonds. It also analyses the temperature distribution over a novel dressing tool design using experimental measurements to feed computacional simulation by the finite element method (FEM). The temperature model employed showed some limitations but the obtained results indicated that temperature levels over the dressing tool were affected by the dressing parameters considered in this work, namely the dressing depth of cut (\'a IND. d\'), the dressing overlapping parameter (\'U IND. d\') and the flow rate (Q). Additionally, one can say that the dressing tool wear was affected only by the dressing parameters

Superfícies funcionais dependem do controle das características das superfícies de um material para obter-se um desempenho funcional desejado. Essas superfícies têm importância em diversas áreas na engenharia, como: eletrônica, ótica, energia e tribologia. No campo da tribologia, uma aplicação é em virabrequins. A funcionalização da superfície adiciona micro cavidades que diminuem o atrito e aumentam as forças de sustentação do virabrequim. Para isso, essas cavidades possuem uma geometria específica, uma microrampa. Devido a essa forma especial, a fabricação dessas microrampas é complexa, já tendo sido alcançada empregando a metodologia de texturização com rebolos padronizados. Essa metodologia consiste na inscrição de padrões geométricos no rebolo durante a dressagem, posteriormente transferidos para a peça. Como a indústria moderna utiliza rebolos de CBN de ligante vitrificado para a retificação de virabrequins, a metodologia de texturização supracitada deve ser aplicável a esse ferramental. Esse trabalho descreve o desenvolvimento de uma unidade de dressagem capaz de inscrever padrões geométricos em rebolos de CBN vitrificados, sendo seu projeto baseado em análise modal. O trabalho apresenta as restrições de projeto, conceitos de solução, simulações dinâmicas e modelagem do processo de texturização. Para maximizar a resposta dinâmica, a unidade foi projetada para operar próxima de sua frequência natural. A unidade projetada é capaz de inscrever padrões geométricos no rebolo utilizando um disco dressador rotativo, e as texturas das peças produzidas com esse rebolo padronizado apresentam boa precisão geométrica para a aplicação em virabrequins. / Engineered surfaces rely on the control of the surface characteristics of a material to achieve a desired functional performance. These functional surfaces are important in several areas of engineering, such as: electronics, optics, energy and tribology. On tribology field, an application is in crankshafts. The surface functionalization is achieved by adding micro-cavities that reduce friction and increase crankshaft lift forces. These cavities have a specific geometry, called microramp. Due to this special geometry, manufacturing microramps is a complex process, having been achieved using the methodology of texturizing via grinding. This methodology consists in the inscription of geometric patterns in the grinding wheel during the dressing operation, later transferred to the piece. As the modern industry uses vitrified CBN grinding wheels for crankshaft grinding, the texturing methodology should be applicable to this tool. This work describes the development of a dressing unit capable of inscribing geometric patterns in vitrified CBN grinding wheels, having its design based on modal analysis. The work presents the design constraints, solution concepts, dynamic simulations and modeling of the texturing process. To maximize dynamic response, the unit is designed to operate near its natural frequency. The designed unit can inscribe geometric patterns on the grinding wheel using a rotating dressing disc, and the textures of the parts produced have good geometric precision for crankshaft applications.

<p>Aktuelni problem industrije proizvodnje hrane za ribe jeste smanjena dostupnost i visoka<br />cena ribljeg bra&scaron;na, tradicionalnog izvora proteina u hrani za ribe, koja je direktna posledica rasta sektora akvakulture i visoke potražnje za ovim kvalitetnim proteinskim hranivom. Delimična ili potpuna zamena ribljeg bra&scaron;na visokoproteinskim sirovinama biljnog porekla u recepturama za ishranu riba, uz iznalaženje novih alternativnih visokoproteinskih sirovina pristup je kojim se prevazilazi ovaj problem i koji ima potencijal da obezbedi održivost celokupne industrije hrane za ribe u budućnosti. U okviru ove disertacije predloženo je novo, relativno jednostavno i jeftino tehnolo&scaron;ko re&scaron;enje za suvo frakcionisanje suncokretove sačme, čijom bi se primenom dobile njene visokoproteinske frakcije kao potencijalne proteinske sirovine biljnog porekla za zamenu ribljeg bra&scaron;na u hrani za ribe. Shodno tome, istraživanja ove disertacije urađena su u dve odvojene faze, gde je prva, faza vazdu&scaron;ne klasifikacije, imala za cilj ispitivanje mogućnosti primene kombinacije postupaka usitnjavanja suncokretove sačme mlinom čekidarom i vazdu&scaron;ne klasifikacije ovako usitnjene sačme primenom vazdu&scaron;nog gravitacionog kaskadnog, cik-cak, klasifikatora u cilju dobijanja frakcija povedanog sadržaj proteina u odnosu na polaznu sačmu. Nezavisni parametri usitnjavanja i klasifikacije bili su prečnik otvora sita (POS) čekidara (3, 2 i 1 mm), protok<br />klasifikacionog vazduha (5, 8,7 i 12,5 m³/h) i jačina oscilacije vibro dozatora (JOVD)<br />klasifikatora (30, 60 i 90% maksimuma). Zavisne promenljive bile su sadržaj proteina u<br />dobijenim frakcijama i njihov prinos. Primenjen je 3x3x3 potpuni faktorijalni eksperimentalni dizajn prema metodi odzivne povr&scaron;ine. U cilju dobijanja frakcije sa &scaron;to<br />većim sadržajem proteina, u &scaron;to većem prinosu, kombinacija postupaka usitnjavanja i<br />vazdu&scaron;ne klasifikacije je optimizovana primenom regresione analize, analize glavnih<br />komponenata (PCA analiza), analize varijanse, kao i računske dinamike fluida (CFD analiza), kojom je dobijeni kompjuterski model vazdu&scaron;ne klasifikacije suncokretove sačme poređen sa eksperimentalno dobijenim rezultatima. Cik-cak vazdu&scaron;ni klasifikator uspe&scaron;no je primenjen za razdvajanje usitnjene suncokretove sačme na grubu i finu frakciju. Pri povećanju protoka vazduha smanjivao se prinos grube a istovremeno povećavao prinos fine frakcije. Grube frakcije suncokretove sačme dobijene pri protocima vazduha od 8,7 i 12,5 m³/h imale su za 0,5 &minus; 41,4% relativno veći sadržaj proteina u poređenju sa polaznom sačmom. Smanjenje POS i povećanje protoka vazduha uticalo je na povećanje, dok je povećanje JOVD, uticalo na smanjenje sadržaja proteina grube frakcije. Najveći sadržaj proteina (50,90%SM) imala je gruba frakcija suncokretove sačme dobijena pri sledećim parametrima: POS &minus; 1 mm; protok vazduha &minus; 12,5 m³/h; JOVD &minus; 30%. Na sadržaj proteina grube frakcije i odnos prinosa frakcija značajan uticaj (p &lt; 0,05) imali su POS čekidara i protok vazduha, dok je CFD model pokazao zadovoljavajuće poklapanje sa eksperimentalnim rezultatima. Cilj druge faze disertacije, faze ekstrudiranja, bio je najpre ispitivanje uticaja dodatka polazne suncokretove sačme (oko 37% proteina na SM) i njene dve visokoproteinske frakcije (oko 43% i 49% proteina na SM), dobijenih na osnovu odabranih parametara usitnjavanja i vazdu&scaron;ne klasifikacije, na postupak ekstrudiranja i fizički kvalitet ekstrudirane hrane za ribe. Maksimalno 20% ribljeg bra&scaron;na bilo je zamenjeno polaznom sunockretovom sačmom i njenim odabranim visokoproteinskim frakcijama, a njihov udeo u recepturi za ishranu pastrmke menjan je na osnovu dizajna sme&scaron;e. Za ekstrudiranje eksperimentalnih sme&scaron;a i dobijanje hrane u obliku granula kori&scaron;ćen je dvopužni ekstruder. Ulazni parametri ekstrudiranja bili su konstatni, osim sastava sme&scaron;e, a<br />praćeni su izlazni parametri ekstrudiranja: temperatura u cevi ekstrudera, temperatura<br />matrice, pritisak na matrici, specifična potro&scaron;nja energije (SME) i obrtni moment<br />elektromotora ekstrudera. Proizvedenim uzorcima ispitani su pokazatelji fizičkog kvaliteta: stepen ekspanzije, nasipna masa, tvrdoća, stepen otiranja, kapacitet upijanja ulja, nivo otpu&scaron;tanja ulja iz zauljenih granula, stabilnost u vodi i mikrostruktura granula. Prisutvo suncokretove sačme vi&scaron;eg sadržaja proteina i manjeg sadržaja celuloze u sme&scaron;i uticalo je na formiranje vi&scaron;e temperature matrice ekstrudera, kao i na smanjenje SME i obrtnog momenta. Povećanje sadržaja proteina suncokretove sačme doprinelo je stvaranju kompaktnije strukture granule, povećanju tvrdoće, otpornosti otiranju i stabilnosti granula u vodi, smanjenju nivoa otpu&scaron;tanja ulja, te je tako pozitivno uticalo na fizičke karakteristike granula. Visokoproteinska frakcija suncokretove sačme sa 49% proteina na SM doprinela je optimalnim fzičkim karakteristikama ekstrudirane hrane za pastrmku. Karakterizacija ove frakcije kao potencijalne nove sirovine u industriji hrane za ribe bio je krajnji cilj ispitivanja ove disertacije. U tu svrhu navedena frakcija suncokretove sačme poređena je u novom eksperimentu ekstrudiranja i ispitivanja fizičkog kvaliteta hrane za pastrmku sa ribljim bra&scaron;nom, kao i sojinim bra&scaron;nom, koje je najče&scaron;će kori&scaron;ćen izvor biljnih proteina u hrani za ribe. Kori&scaron;ćena je nova receptura sme&scaron;e ali ista postavka eksperimenta kao u prvom delu faze ekstrudiranja. Rezultati su pokazali da je prisustvo visokoproteinske suncokretove sačme sa oko 49% proteina (SM) doprinelo smanjenju temperature matrice, ali i povedanju SME i obrtnog momenta, a time i poroznosti granula &scaron;to je imalo pozitivan uticaj na kapacitet upijanja ulja granula, stabilnost granula i otpu&scaron;tanje nutrijenata u vodi, kao i negativan uticaj na stepen otiranja i nasipnu masu granula. Zamena 13,4% ribljeg bra&scaron;na u recepturi ovom viskoproteinskom frakcijom suncokretove sačme za rezultat je imala granule zadovoljavajućeg fizičkog kvaliteta. Granule najboljeg fizičkog kvaliteta dobijene su<br />kombinacijom visokoproteinske frakcije suncokretove sačme sa sojinim bra&scaron;nom, te se<br />moglo zaključiti da se funkcionalne karakteristike ove dve sirovine odlično dopunjuju, i da visokoproteinska frakcija suncokretove sačme, sa stanovi&scaron;ta tehnolo&scaron;kog kvaliteta hrane za ribu, predstavlja dobru alternativu ribljem bra&scaron;nu.</p> / <p>High price and finite availability of fish meal (FM), due to high expansion of aquaculture<br />sector in recent decades, are main concerns for modern day aquafeed industry. Partially or completely substation of fish meal in fish feed with protein sources of plant origin, together with finding novel alternative protein sources, is commonly used approach that enables sustainability of aquafeed industry in decades to come. New, relatively simple and low-cost procedure for dry fractionation of sunflower meal (SFM) was proposed within this thesis, with aim for producing high protein SFM fractions as a potential plant source alternative for FM in fish feed. Thus, thesis&rsquo;s researches were done in two phases, where the aim of the first phase, air classification phase, was to investigate the possibility of applying combination of grinding by hammer mill and air classification of ground SFM using gravitational, cascade air classifier (zigzag), in order to obtain protein enriched fractions. Independent variables of grinding and air classification were sieve openings diameter (SOD) of hammer mill (3, 2 and 1 mm), air flow (5, 8.7 and 12.5 m3/h) and bowl feeder oscillation rate (BFOR) of air classifier (30, 60 and 90% of the maximum). Depended responses were protein content and yield of obtained fractions. The experimental data were obtained using 3 x 3 x 3 full factorial experimental design according to response surface methodology (RSM). For the optimization of grinding and air classification, in order to obtain fraction with highest possible protein content and in high yield, regression analysis, principal component analysis (PCA), analysis of variance (ANOVA) and computational fluid dynamics (CFD) approach were employed. Zigzag air classifier was successfully used for fractionation of ground SFM into coarse and fine fraction. Yield of coarse fractions was decreasing, while fine fractions yield was increasing with the increase of the air flow. Coarse fractions of SFM obtained at 8.7 and 12.5 m3/h were 0.5 &minus; 41.4% relatively enriched in protein content compared to the starting SFM. Decrease of SOD and increase of air flow resulted in coarse fraction protein content increase, while increasing BFOR decreased coarse fraction protein<br />content. The coarse SFM fraction with highest protein content was obtained for the SFM<br />ground by 1 mm SOD, air flow of 12.5 m3/h, with BFOR set at 30%. Protein content of<br />coarse fraction and ratio of fractions yields were significantly affected (p &lt; 0.05) by SOD of hammer mill and air flow. CFD model coincide with the experimental results of air<br />classification. The first aim of second phase, extrusion phase, was to investigate influence of starting SFM (37% of protein at DM) and its two high protein fractions (43% and 49% of protein at DM), obtained by grinding and air classification, on extrusion process and physical quality of extruded fish feed. Maximum 20% of FM was substituted with SFM and its high protein fractions in trout feed recipe, and their share was changed according to the<br />mixture design. Twin screw extruder was used for the production of trout feed samples.<br />Primarily extrusion parameters were constant, except dry mixture composition, and<br />secondary extrusion factors were observed: extruder barrel&rsquo;s temperatures, temperature<br />and pressure at the die, specific mechanical energy (SME) and motor load as torque.<br />Selected physical properties of extruded trout feed samples were determined: radial<br />expansion, bulk density, hardness, durability, oil absorption capacity, oil leakage, water<br />stability and microstructure of feed. SFM higher in protein and lower in fiber influenced<br />higher die temperature and lower SME and torque during extrusion process. Increase in<br />protein content of SFM resulted in more compact structure of pellets, increased hardness, durability and water stability, decreased oil leakage and thus positively influenced on physical properties of feed. High protein SFM fraction with around 49% of protein (DM) contributed to the optimal physical properties of experimental feed and characterization of this SFM fraction, as a potential new raw material in fish feed industry, was definite aim of this thesis. Towards that, new set of experiments was conducted, where high protein SFM fraction was compared with FM and soybean flour (SBF) by extruding new samples of trout feed and investigating their physical quality. Results of second extrusion experiment showed that presence of high protein SFM fraction (49% of protein DM) in dry mixture decreased die temperature, while increased SME and torque, and with that also increased porosity of pellets, oil absorption capacity and water stability but decreased bulk density and durability. Substitution of 13.4% FM by high protein SFM fraction resulted in pellets with satisfactory physical quality. The highest quality pellets were obtained in combination of high protein SFM and SBF, which lead to the conclusion that functional characteristics of high protein SFM fraction and SBF are complementary, and that novel SFM, from the point of technical quality, presents good FM alternative.</p>