Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Banca: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Carlos Elias da Silva Junior / Resumo: A correção de irregularidades nas superfícies de peças metálicas pode ser realizada mediante a usinagem por abrasão, na qual, torna-se indispensável, tanto a refrigeração da superfície usinada, quanto a lubrificação no contato da ferramenta (rebolo) com a peça, visando a uma melhor qualidade final para o produto. Para tanto, deve-se buscar métodos que quando comparados aos processos de usinagem que utilizam o sistema convencional de lubri-refrigeração (fluido abundante), apresentem melhores resultados quanto à qualidade das peças, resalizando as principais funções existentes da refrigeração, lubrificação e limpeza dos cavacos da zona de corte. Um dos métodos é a Mínima Quantidade de Lubrificante (MQL), que utiliza baixo fluxo de óleo a elevada pressão, diminuindo, pois, os resíduos finais do processo. Também existe outro método que consiste em adicionar água ao sistema de MQL, diminuindo ainda mais o volume de óleo no fluido de corte. Desse modo, esta dissertação apresenta como alternativa ao método convencional de lubri-refrigeração, a ténica MQL, em suas condições puro e com adição de água. Para as quais, por meio dos resultados obtidos experimentalmente no processo de retificação cilíndrica externa, foi avaliada a eficiência desses métodos em comparação ao método convencional, verificando dessa forma as melhorias nos resultados finais. Os testes foram realizados com o aço ABNT 52100 revenido e temperado. A ferramenta utilizada foi o rebolo de óxido de alumínio com ligante verificado, que apresenta elevada dureza, porém reduzida friabilidade; o qual é indicado para retificação cilíndrica de aços e suas ligas. Foram analisadas e avaliadas as seguintes variáveis de saída do processo de retificação: rugosidade, circularidade, desgaste diametral do rebolo, potência de corte, emissão acústica, microestrutura e microdureza. Os resultados obtidos, revelam que o menor desgaste... / Abstract: The correlation of irregularities on the surfaces of metal workpieces can be carried out through the machining by abrasion, in which is necessary, both the cooling of the machined surface, and the lubrification in contact of the tool (grinding wheel) with the workpiece, obtaining a better final quality of the product. Thereby, we must seek methods that, when compared to the machining processes that use the conventional system of lubrification-cooling (abundant fluid), show better results in terms of quality of the workpieces, performing the main existing functions of cooling, lubrification and cleaning of the chips of the cutting zone. One of the methods is the Minimum Quantity Lubrificant (MQL), which users low oil flow to high pressure, reducing then the final waste of the process. There is also another method consisting in adding water to the MQL system, further decreasing the volume of oil in the cutting fluid. Thus, this work presents as an alternative to the conventional method of lubrification-cooling, the MQL technique, in its pure conditions and with water addition. To which, through the expermentally obtained results in the external cylindrical grinding process, the efficiency of these methods when compared to the conventional method was evaluated, verifying the improvements in the final results. The tests were performed with the steel quenched and tempered ABNT 52100. The tool used was the grinding wheel of aluminum oxide with vitrified binder, which presents high hardness, but low fiability; which is suitable for cylindrical grinding of steels and alloys. The following output variables of the grinding process were analyzed and evaluated: roughness, roundess, diametrical wear of the grinding wheel, cutting power, acustic emission, microstructure and microhardness. The obtained results show that the smaller diametrical wear of the grinding wheel occurred in the application of the conventional method of lubrification-cooling, and... / 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

Este trabalho dedica-se à caracterização das superfícies geradas durante as diferentes etapas do processo de polimento com rodas flap e buffing. O mesmo foi concebido tendo como base uma situação real de substituição de um processo de manufatura manual por um processo mecanizado. A mecanização do processo é importante, uma vez que os custos envolvidos de mão de obra e material são elevados, assim como os custos relacionados à rejeição de um componente nesta etapa de fabricação, devido ao valor já agregado ao mesmo. Devido à pouca informação disponível na literatura especializada sobre esses processos, foi constatado que a verificação dos elementos que compõem as superfícies geradas pelos processos é de fundamental importância para o entendimento dos mesmos. Com base nisso, foram estudadas as superfícies geradas durante as diferentes etapas que compõem o processo de polimento, de forma manual e mecanizada. As etapas consistem no polimento com o uso sequenciado de rodas flap com granulometria mesh P180, P240 e P320 e, por último, a etapa de buffing. Foram utilizados para a caracterização da superfície usinada: microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV-EC), medição de rugosidade e medição de parâmetros de área superficiais (tridimensionais). Os resultados possibilitaram a identificação dos elementos que compõem a superfície, bem como a identificação das modificações da mesma durante cada etapa do processo de polimento. As medições dos parâmetros indicam diminuição da rugosidade a cada etapa do processo de polimento por rodas flap. Também sugerem que a superfície passou a apresentar picos mais agudos e vales mais rasos com a progressão do processo. Também foi possível comparar as superfícies geradas de forma manual e mecanizada. A última apresentou uma menor dispersão dos parâmetros medidos. A superfície final, gerada pelo processo de buffing, é equivalente para os processos mecânico e manual. No entanto, a medição dos parâmetros não apontou diferenças entre a superfície gerada por buffing e rodas flap 320, apesar de haver diferença visual entre ambas. Os resultados sugerem que isso esteja relacionado com a escala de atuação do processo de buffing, que atua numa escala inferior à detectável pelos métodos de medição utilizados. / This work was aimed to the characterization of surfaces generated during the different stages of the polishing process with flap wheels and buffing. The process was designed based on a real situation of replacing a manual manufacturing process by a mechanized process. The mechanization of the process is important, due the high costs involved with labor and material, as well as costs related to the rejection of a component in this manufacturing stage, due to already added value to it. Due to the limited information available in specialized literature, it was found that the verification of the elements that compose the surfaces have a fundamental importance for the understanding of these processes. Based on this, the surfaces generated during the different stages that compose the manual and mechanized polishing process were investigated. The steps consist of polishing with the use of sequenced flap wheels with mesh P180, P240 and P320, ending with the buffing process. It was used for characterization: Field Emission Scanning Microscopy (FESEM), roughness measurement and surface area measurement parameters (three-dimensional). It was possible to identify the surface details, as well as changes of the same during each step of the polishing process. The parameters measurement indicates a decrease in roughness at each stage of the flap wheels polishing process. They also suggest that the surface began to show sharper peaks and shallower valleys with the progression of the process. It was also possible to compare the surfaces generated manually and mechanically. The latter exhibited a lower dispersion of the measured parameters. The final surface, generated by the buffing process is equivalent to the mechanized and manual processes. However, measurement of the parameters showed no differences between the surfaces generated by buffing and flap wheels 320 mesh, although there are differences between them. The results suggested that this difference it is related to the buffing process operation scale, which operates on a lower scale than detectable by measuring methods used.

Orientador: Eduardo Carlos Bianchi / Coorientador: Luiz Eduardo de Angelo Sanchez / Banca: Luiz Dare Neto / Banca: Hamilton José de Mello / Banca: Alessandro Roger Rodrigues / Banca: Rodrigo Eduardo Catai / Resumo: Na indústria metal-mecânica, por ser considerado uma etapa final e de acabamento, o processo de retificação contém valor agregado alto ao produto final. Neste processo a utilização de fluidos de corte é um dos fatores responsáveis na obtenção da qualidade final do processo, porém a eles são atribuídos fatores de risco à saúde e ao meio ambiente. Diante do contexto, diversos setores da indústria, pesquisa e educação, são mobilizados a buscar novas alternativas que possam reduzir custos e que sejam menos prejudiciais ao meio ambiente e uma das alternativas já em estudo é a técnica de mínima quantidade de lubrificante (MQL), que é caracterizada pela eficiência do processo em se aplicar uma quantidade menor de fluido de corte, se comparada com o método de lubrirrefrigeração convencional. Porém, na aplicação de MQL é importante que seja observado a pouca eficiência quanto a limpeza da superfície de corte do rebolo, acarretando na obstrução dos poros do rebolo e prejudicando as arestas cortantes. Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo analisar o comportamento da técnica de MQL associada à limpeza do rebolo, integrada ao sistema de ar a baixa temperatura aplicado à zona de corte, de forma a preservar os parâmetros como: lubrirrefrigeração e limpeza da zona de corte com jato de ar comprimido a baixa temperatura. Neste trabalho foram realizados estudos resultantes da retificação cilíndrica do aço ABNT 4340, e utilizando o rebolo convencional de óxido de alumínio bra... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In the metalworking industry, for being the grinding process is considered a final stage and finishing, the grinding process has high added value to the final product, in this process the use of cutting fluids is one of the factors responsible for obtaining the final quality of the process, however they are attributed risk factors to health and the environment. In this context, several sectors of industry, research and education are mobilized to seek new alternatives that can reduce costs and that are less harmful to the environment and one of the alternatives already under study is the technique of minimum quantity lubricant (MQL), which is characterized by the efficiency of the process in applying a smaller amount of cutting fluid as compared to the conventional flood coolant method. However, in the application of the MQL it is important to observe the low efficiency of the cleaning of the cutting surface of the grinding wheel, resulting in clogging of the grinding wheel pores, damaging the sharp edges. Thereupon, the present study addresses the behavior of the MQL technique associated to the cleaning of the grinding wheel, integrated to the cold air system applied to the cutting zone, in order to preserve the parameters such as: flood coolant and cleaning of the cutting zone with air jet compressed at low temperature. In this thesis, studies were carried out resulting from the grinding of ABNT 4340 steel and using the conventional white aluminum oxide grinding wheel under the application of different lubrication and cooling conditions, where the conventional method can be compared to the MQL technique associated to cleaning at cold -10º C and -15º C. The results obtained were characterized by roughness tests, circularity deviation, diametrical wear grinding wheel, metallographic analysis, optical microscopy, microhardness and analysis of the influence of the flood coolant. Both the flood coolant metho / Doutor

Orientador: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Carlos Eiji Hirata Ventura / Banca: Manoel Cleber de Sampaio Alves / Banca: Dayse Iara dos Santos / Banca: Rafael Plana Simões / Resumo: Atualmente, vários setores industriais têm buscado um desenvolvimento sustentável para os seus projetos. Dentre estes setores está a usinagem por abrasão, devido ao enrijecimento das leis ambientais e em virtude da necessidade de diminuição dos custos envolvidos na produção. A partir desse contexto, o presente trabalho buscou explorar as potencialidades da técnica de lubri-refrigeração de Mínima Quantidade de Lubrificação (MQL) em função da diluição de três diferentes fluidos de corte comparada à técnica lubri-refrigeração convencional no processo de retificação cilíndrica do aço ABNT 4340, temperado e revenido, com o rebolo de nitreto cúbico de boro (CBN). A influência das proporções da diluição dos fluidos utilizados na técnica de lubri-refrigeração MQL sem limpeza e com limpeza da superfície do rebolo, por um jato de ar comprimido, respectivamente, foram estudados através das análises de: rugosidade, desvio de circularidade, desgaste diametral do rebolo ou relação G, microdureza, potência, emissão acústica e vibração. Os resultados demonstraram que o aumento da proporção de água utilizada na diluição dos fluidos testados promoveu uma diminuição dos valores da rugosidade, do desvio de circularidade, do desgaste do rebolo, da emissão acústica e da vibração. No entanto, essa mesma proporção de diluição dos fluidos contribuiu para que potência consumida durante o processo sofresse aumento. Fazendo uma avaliação global dos dados conclui-se que o processo de retificação do aço A... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Currently, several industrial sectors have been looking for a sustainable development to your projects. The process by machining abrasion needs to be optimized due to environmental laws and to the production costs. In this study, the potentialities of the Minimum Quantity Lubrication (MQL) technique using dilution of three different cutting fluids were compared to the conventional lubrication-cooling technique. The grinding process was analyzed using a cylindrical steel grinding process ABNT 4340, with cubic boron nitride (CBN) wheel. The influence of the dilution proportions of the fluids used in the MQL technique without cleaning and with the cleaning of the wheel surface by a jet of compressed air respectively. The study was realized following output variables: roughness, roundness errors, diametrical wheel wear or G ratio, microhardness, power, acoustic emission, and vibration. The results showed that the increase in the proportion of water used in the dilution of the tested fluids promoted a decrease in the values of roughness, roundness errors, diametrical wheel wear, acoustic emission, and vibration. However, this same proportion of dilution of the fluids contributed to the increase in power consumed during the process. Making an overall assessment of the data concludes that the grinding process of ABNT 4340 steel through the MQL technique with wheel surface cleaning and application of diluted fluid in the 1:10 ratio proved to be efficient in obtaining parts with a sur... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

No description available.

No description available.

No description available.

Submitted in fulfillment of requirements of the degree of Master in Health Sciences: Dental Technology, Durban University of Technology, Durban, South Africa, 2016. / Pumice is used in the polishing of dental appliances to remove surface irregularities. It is usually used in a slurry form that is pumice powder mixed with water. In Nigeria, the increased cost of pumice as a result of its limited supply into the country has encouraged dental technicians to re-use pumice slurry for longer periods than advocated when polishing acrylic dentures, whether new or old dentures which have been worn in the mouth. Consequently, this is likely to increase cross-infection of communicable diseases in the dental technology laboratory. Although materials such as white sand, black sand and porcelnite can be used, literature documents that these materials are less effective in the polishing of acrylic dentures (Areeg 2011). The focus of this study was to use eggshells, a natural waste product, to develop and test the quality of an alternative material to reduce the surface roughness of heat-cured acrylic resins. A quantitative research paradigm and an experimental research strategy were adopted. The research design included two phases. In phase one of this study, different characterisation techniques such as Brunnae-Emmer Teller (BET); Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR); X-ray Diffraction (XRD); Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX) and Scanning Electron Microscope (SEM); Transmission Electron Microscopy (TEM); Laser Scattering Particle Size Distribution Analyser (PSA); Thermo-Gravimetric Analysis (TGA); and Induction-Coupling-Optical Emission Spectroscopy (ICP-OES) were used to assess the suitability of the new abrasive material (NAM). In addition, the level of microbial contamination of the NAM was assessed in line with the specified microbial limits for cosmetic products. In contrast, phase two investigated the product-based quality of the NAM as an abrasive material for removable dental appliances. There were two sample groups, that is, the NAM (test group) and Pumice (control), and each sample group had 50 PMMA acrylic specimens. The surface roughness (Ra) was measured using a Talysurf profilometer. An Independent Tukey test was used to analyse the Ra values (p=0.05). A Scanning Electron Microscope (SEM) and Optical Microscope (OEM) were further used to support the results of the profilometer in terms of the quality of surface finish and polish. Validity of the study was achieved following the ISO 20795-1 (2013) methods of preparation and fabrication of the acrylic specimens. The reliability was determined via reproducibility and repeatability of tests. The BET analysis showed that the NAM is predominantly a mesoporous powder. The FTIR and XRD analyses confirmed that the NAM is pure calcite with unique water absorbing characteristics, and is free of bacteria. The EDX and ICP-OES analyses revealed calcium, oxygen and carbon as the major elemental composition of the NAM. The SEM and TEM images revealed irregular shaped particles in the NAM. The PSA analysis of the particle distribution showed the NAM to be superfine (50nm to 0.3µm) and medium (44µm powder), respectively. The TGA analysis revealed a high-grade carbonate product in the NAM (>66.0 mass% of calcium carbonates). In addition, and in terms of in the qualities of the NAM in reducing the surface roughness of PMMA resins, the test group and the control group produced Ra values that were significant different (p<0.0001). The SEM and OEM analyses further confirmed the differences in the surfaces between the polished sample groups at different magnifications. Overall, the control showed the highest mean average (0.1056±0.03688µm), whereas the test group had the lowest Ra values (0.0476±0.01379). The lowest Ra values measured with the test group indicated that the NAM improves the surface smoothness of PMMA acrylic specimens. Notably, this study conclusively showed that the NAM effectively reduces the surface roughness to below the threshold limit value of 0.2µm. Significantly, and in associating the Ra values to the threshold limit value of 0.2µm, the NAM produced better results than pumice. Hence the use of the NAM as a polishing material for acrylic dentures is highly recommended. Finally and in line the NAM being a suitable alternative to pumice as it effectively reduces the surface roughness of PMMA specimens, future investigation into the use of eggshell nanoparticles to develop dental prophylaxes will be encouraged. / M

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