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Estágio realizado no INEGI e orientado pelo Doutor Nuno André Curado Mateus Correia / Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica (Opção de Produção, Desenvolvimento e Engenharia Automóvel). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Estágio realizado na Simoldes Plásticos e orientado pelo Eng.ª Cidália Amaro / Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Estágio realizado na empresa Azemoldes e orientado pelo Sr. David Alves / Tese de mestrado integrado. Engenharia Metalúrgica e de Materiais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

As restaurações fixas são rotineiramente fabricadas sobre um modelo de gesso, obtidos a partir do molde de um dente preparado. A precisão na adaptação destas é influênciada diretamente pelas propriedades dos materiais de moldagem empregado. Qualquer que seja o elastomêro eleito, o método mais confiável para se avaliar o seu desempenho em conduzir a modelos de gesso fiéis, parece ser aquele no qual é empregado um coroa-padrão que se adapta com precisão a um troquel apropriado. Este trabalho tem por objetivo avaliar se dentre as técnicas da dupla moldagem (com alívio de 1 e 2 mm) e a do casquete, existe uma mais adequada ou se ambas apresentam adequações suficiente e semelhantes. Foram empregados cinco elastômeros (Express, Impregum F, Imprint, Permlastic e President), os moldes foram obtidos empregando-se um dispositivo de moldagem idealizado por ARAÚJO e JÖRGENSEN6 e vazados com gesso especial tipo IV (Vel-Mix). A coroa-padrão foi posicionada nos troquéis e avaliada, quanto à sua precisão de adaptação, em um microscópio de medição de profundidade. Os resultados estatístico mostraram que a técnica do casquete apresentou melhores resultados para os materiais Impregum F e Imprint, vindos a seguir o Express e o President (ambos com alívio de 2 mm) e o Express (alívio de 1 mm); o Permlastic e o Express, na técnica do casquete, apresentaram piores resultados que os anteriores, mas semelhantes entre si, sendo o President (casquete) semelhante à este último; o President (alívio de 1 mm), foi o que apresentou pior resultado. / Fixed restorations are usually produced on gypsum dies obtained from a prepared tooth mold and its precise adaptation is directly influenced by the properties of the impression materials. The objective of this study was to compare the performance of five impression materials and different methods of impression. Materials were tested using the putty-wash method being the first impression realeased in 1 or 2 mm (for Express and President) and the individual resin tray shell (Express, Impregum F, Imprint, Permlastic e Predident). The deviced used by ARAÚJO; JÖRGENSEN6 and the Vel-Mix (type IV) gypsum were used. The adaptation of one standard-crown to the dies was analysed with a depth measuring microscope. The results showed that Impregum F and Imprint (with a shell) gave the best results, followed by Express and President (putty/wash – 2 mm) and Express (putty/wash – 1 mm). The results with Permlastic and Express (shell) were less satisfactory and the difference between them wasn’t statistically significant. Express (shell) was not statistically different from the President (shell), and the worse result was given by the President (putty/wash - 1 mm) when compared to all the others.

A fabricação de um molde de injeção ou matriz nos dias de hoje é uma tarefa que exige da cadeia de produção, desde o fabricante do aço ferramenta ao polidor do molde, um alinhamento de conceitos e uma integração cada vez maior, no que diz respeito ao controle de inclusões durante a fabricação do aço ferramenta, ao processo de abertura da cavidade por fresamento ou microfresamento, até o próprio processo de polimento e os requisitos de acabamento superficial a serem alcançados. O objetivo deste trabalho é descrever a influência de variações metalúrgicas, como carbonitretos de titânio e sulfetos de manganês, sobre a usinagem com ferramentas convencionais e microferramentas no processo de fresamento. Além disso, o processo de polimento é analisado tendo como entradas as mesmas variações metalúrgicas e também sob o efeito de diferentes condições de usinagem das etapas anteriores. Com a finalidade de aprimorar a fabricação de moldes e matrizes, este trabalho apresenta uma revisão sobre a influência dos elementos de liga sobre a usinabilidade e polibilidade de aços ferramenta, e estudos práticos sobre a influência das variações metalúrgicas sobre a usinabilidade, microusinabilidade e polibilidade. Além disso, variações nos parâmetros de usinagem e no estado de desgaste das ferramentas de corte são analisados nos processos de desbaste e acabamento. Nestas análises são considerados os esforços de corte, o acabamento e a integridade superficial e como estes influenciam no processo de polimento. Por sua vez, as superfícies usinadas resultantes do processo de polimento são caracterizadas por uma ampla gama de parâmetros de rugosidade. Foram conduzidas análises práticas sobre fresamento, torneamento e microfresamento em centros de usinagem. Foram construídos para análises de desgaste e polimento, um tribômetro tipo pino-sobre-disco e uma politriz automática, respectivamente. Como resultados, esta tese apresenta um conjunto de requisitos metalúrgicos e de processo visando a obtenção de uma solução de compromisso entre usinabilidade e polibilidade em aços ferramenta utilizados na confecção de moldes e matrizes.

A técnica de sinterização por plasma, também conhecida como processo SPS (Spark Plasma Sintering), é um processo para consolidação e sinterização de pós, em que corrente elétrica alternada pulsada e pressão de compactação são aplicadas simultaneamente aos componentes ferramentais (molde, punções, etc.). O molde utilizado neste processo tradicionalmente é cilíndrico, composto por grafite e permite a fabricação de amostras com geometria circular. Esse processo também possibilita a sinterização de um grande número de materiais, em especial, Materiais com Gradação Funcional (MGF). Tendo em vista os aspectos de geometria e composição da amostra, um projeto de otimização de moldes pode ser desenvolvido visando a fabricação de amostras com geometrias e gradação complexas. Com isso, é possível adequar a geometria do molde ao formato e composição da amostra que se deseja sinterizar, visando uma sinterização uniforme. Portanto, o objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de uma metodologia para projetos de moldes utilizados na sinterização por plasma. Esta metodologia consiste na implementação de um algoritmo de otimização baseado no Método de Otimização Topológica (MOT), considerando três tipos de abordagem: a primeira abordagem, a qual visa a geometria da amostra, busca obter um molde prismático considerando amostras com geometria arbitrária, como por exemplo quadrada, triangular ou em cruz, com o objetivo de uniformizar o campo de temperaturas na amostra: na segunda abordagem, que considera moldes para a fabricação de amostras (MGF, os moldes podem ser projetados de modo a produzirem um gradiente de temperatura, na direção axial, através da variação da espessura da parede do molde; a terceira abordagem considera um molde constituído por material compósito. Nesta última abordagem é proposto um novo conceito de molde, onde se busca trabalhar não apenas com a geometria, como também com a microestrutura do molde dada por um material anisotrópico. Para a implementação do algoritmo de otimização, um modelo computacional baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF), é desenvolvido considerando o processo SPS como um problema de acoplamento eletrotérmico. Na implementação do MOT utiliza-se um modelo de material baseado no SIMP (Solid Isotropic Material with Penalization) e Programação Linear Sequencial (PLS) para resolver o problema de otimização do molde. Todo algoritmo de otimização é implementado na linguagem própria do ambiente Matlab® e o pós-processamento, para verificação e validação dos resultados, é executado no software comercial Comsol®. / The Spark Plasma Sintering (SPS) technique is a powder consolidating and sintering process, in which pulsed DC electric current and pressure loads are applied simultaneously in the tool system components (graphite die, punchers, etc.) in order to perform the sintering process. Generally, a cylindrical graphite die is used for circular samples manufacturing and through this process the sinterization of a large number of materials, including Functionally Graded Materials (FGM), is possible. Considering the geometry and sample material aspects, an optimization die design technique can be developed based on the manufacturing of samples with complex geometry and gradation. Thus, it is possible to adjust the die geometry to the sample geometry or gradation in order to achieve a uniform sinterization. Therefore, the aim of this work is the development of a methodology to be applied in the design of dies used in SPS sintering process. This methodology consists of implementing an optimization algorithm based on the Topology Optimization Method (TOM), considering three approaches: in the first one a prismatic die is designed to process a sample with arbitrary geometry, for example square, triangular and cross sample; in the second approach the change of the die wall thickness is considered to achieve a predefined temperature gradient in the gradation direction of MGF samples and the third approach the same previous objective is considered, however the focus is the optimization of thermal conductive fibers. In the latest approach, a new die concept is proposed, where the objective is to optimize not only the die geometry but he microstructure considering a die composed by an anisotropic material. T implement the optimization algorithm a computational model based on the Finite Element Method (FEM) is developed considering the SPS process as an electrothermal coupled problem. In the TOM implementation a material model based on SIMP (Solid Isotropic Material with Penalization) is adopted and the Sequential Linear Programming is used to solve the optimization problem. The optimization algorithm is implemented using the Matlab® environment and the pos-processing, for verification and validation of the obtained results is carried out by using Comsol®.

Estágio realizado na BA Vidro - e orientado pelo Eng. Sérgio Alexandre Fonseca Correia de Sousa / Tese de mestrado. Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

Estágio realizado na Lismolde 2, Ld.ª e orientado pelo Eng.º Marco Ruivo / Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008