[pt] O processo de impressão por rotogravura é largamente usado na manufatura de revistas pela sua alta velocidade de aplicação. As aplicações deste processo vêm sendo ampliadas para o processo de impressão de circuitos eletrônicos em substratos flexíveis, onde o grau de precisão e controle são bem maiores, já que falhas na impressão levam ao mal funcionamento dos dispositivos fabricados. O processo consiste na transferência de fluido de uma superfície a outra formando uma ponte de fluido. No entanto, essa operação aparentemente simples apresenta mecanismos ainda não bem compreendidos que têm efeito direto na precisão do padrão impresso. O entendimento dos mecanismos de transferência de fluidos entre duas superfícies formando pontes de fluido vai além dos processos de impressão, como tribologia, biologia, recuperação de óleo e microfluídica. Muitos estudos têm sido direcionados para o entendimento da transferência de fluidos entre superfícies e cavidades através do uso de simulação computacional; entretanto os ensaios experimentais são escassos dada a complexidade na execução dos mesmos, principalmente pela pequena dimensão e alta velocidade do escoamento. O objetivo principal deste trabalho é analisar experimentalmente a dinâmica da transferência de uma gota para um cilindro de borracha em movimento rotacional. O ensaio experimental foi realizado utilizando uma mesa de cobrimento com cilindro motorizado e uma câmera de alta velocidade para visualizar o processo. Os resultados mostram como as propriedades dos fluidos, o número de capilaridade, a posição relativa do cilindro com relação à superfície da gota e a interação fluido-estrutura (molhabilidade) influenciam o processo de formação da ponte de fluido, o volume de fluido transferido entre as superfícies e o padrão impresso. / [en] Gravure printing process is widely used for the production of magazines because of its high speed. Gravure printing application is being expanded to flexible electronic circuits, at which the degree of precision is much higher, since small printing defects can lead to circuit malfunctioning. Gravure printing process consists in liquid transfer from one surface to another, forming a liquid bridge. However, this seemingly simple operation has flow phenomena not well understood that have a direct impact on the printing pattern. Liquid transfer forming liquid bridges goes beyond printing processes and includes applications such as tribology, biology, oil recovery and microfluidics. There are many studies driven towards the fundamental understanding of liquid transfer between surfaces and cavities by computational simulation. However, experimental analyses are rare because of the complexity of the problem, mainly associated with the small scale and high speed of the flow. The goal of this research is to analyze experimentally the liquid transfer dynamics of a liquid drop to a rotating cylinder. The experiments were done using a draw-down coating apparatus with a rotating roll and a high-speed camera for flow visualization. The results show how different liquid properties, surface wettability and operating conditions affect the formation of the liquid bridge, the volume of liquid transfer and the printing pattern.

O fenômeno de molhamento, estudo de como um líquido se deposita em um sólido, apresenta problemas ainda em aberto, dos pontos de vista da modelagem física e da simulação numérica. O maior interesse acadêmico neste tipo de escoamento é a linha tríplice (ou linha de contato) formada da interação sólido-líquido-gás. A condição de contorno clássica de não escorregamento na interface líquido-sólido leva a uma singularidade no tensor de tensões nesta linha. Além disso, ainda não está estabelecido qual o melhor modelo para descrever o ângulo de contato formado entre a superfície livre e o substrato (o sólido). Neste trabalho, são discutidos métodos numéricos para a simulação de linhas de contato dinâmicas. Os efeitos da tensão superficial são estudados com a abordagem do princípio do trabalho virtual, o qual leva o problema à equações na formulação variacional, linguagem natural para o tratamento numérico com o método dos elementos finitos (FEM). O domínio é discretizado por uma malha não-estruturada de forma que as interfaces separadoras são explicitamente representadas pela malha. As derivadas temporais são tratadas em uma abordagem Lagrangeana-Euleriana arbitrária (ALE). Finalmente, são apresentados os resultados numéricos obtidos com o método ALE-FEM, discutindo alguns aspectos da sua convergência temporal e espacial. / Wetting phenomena, study of how of a liquid spreads out on a solid substrate, presents challenges both in physical modeling and in numerical simulation. The triple line (or contact line) formed by the solid-liquid-gas interaction has increasingly attracted the attention of the fluid dynamic community. The classical no-slip boundary condition on the liquid-solid interface leads to a singularity in the stress tensor at contact lines. Furthermore, there is no consensus on what the best model to describe the dynamics of the contact angle formed by the solid substrate and free surface. In this work, numerical methods for simulating dynamic contact lines are considered. The capillarity effects are studied in the approach of the virtual-work principle, which describes the problem in the variational formulation, natural language for numerical treatment with the finite element method (FEM). The domain is discretized by a dynamic unstructured mesh, where the separating interfaces are explicit represented by the mesh. Time derivatives present in the governing equations are treated with the arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) framework. Finally, we discuss some temporal and spatial convergence issues ofthe ALE-FEM method.

O fenômeno de molhamento, estudo de como um líquido se deposita em um sólido, apresenta problemas ainda em aberto, dos pontos de vista da modelagem física e da simulação numérica. O maior interesse acadêmico neste tipo de escoamento é a linha tríplice (ou linha de contato) formada da interação sólido-líquido-gás. A condição de contorno clássica de não escorregamento na interface líquido-sólido leva a uma singularidade no tensor de tensões nesta linha. Além disso, ainda não está estabelecido qual o melhor modelo para descrever o ângulo de contato formado entre a superfície livre e o substrato (o sólido). Neste trabalho, são discutidos métodos numéricos para a simulação de linhas de contato dinâmicas. Os efeitos da tensão superficial são estudados com a abordagem do princípio do trabalho virtual, o qual leva o problema à equações na formulação variacional, linguagem natural para o tratamento numérico com o método dos elementos finitos (FEM). O domínio é discretizado por uma malha não-estruturada de forma que as interfaces separadoras são explicitamente representadas pela malha. As derivadas temporais são tratadas em uma abordagem Lagrangeana-Euleriana arbitrária (ALE). Finalmente, são apresentados os resultados numéricos obtidos com o método ALE-FEM, discutindo alguns aspectos da sua convergência temporal e espacial. / Wetting phenomena, study of how of a liquid spreads out on a solid substrate, presents challenges both in physical modeling and in numerical simulation. The triple line (or contact line) formed by the solid-liquid-gas interaction has increasingly attracted the attention of the fluid dynamic community. The classical no-slip boundary condition on the liquid-solid interface leads to a singularity in the stress tensor at contact lines. Furthermore, there is no consensus on what the best model to describe the dynamics of the contact angle formed by the solid substrate and free surface. In this work, numerical methods for simulating dynamic contact lines are considered. The capillarity effects are studied in the approach of the virtual-work principle, which describes the problem in the variational formulation, natural language for numerical treatment with the finite element method (FEM). The domain is discretized by a dynamic unstructured mesh, where the separating interfaces are explicit represented by the mesh. Time derivatives present in the governing equations are treated with the arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) framework. Finally, we discuss some temporal and spatial convergence issues ofthe ALE-FEM method.