• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 100
  • 2
  • 2
  • 2
  • 2
  • 2
  • 1
  • 1
  • 1
  • Tagged with
  • 111
  • 111
  • 64
  • 63
  • 18
  • 14
  • 13
  • 13
  • 12
  • 10
  • 10
  • 10
  • 10
  • 9
  • 9
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
91

Memorias transacionais : prototipagem e simulação de implementações em hardware e uma caracterização para o problema de gerenciamento de contenção em software / Transactional memories : prototyping and simulation of hardware implementations and a characterization of the problem of contention management in software

Kronbauer, Fernando André 11 July 2008 (has links)
Orientador: Sandro Rigo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T10:38:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kronbauer_FernandoAndre_M.pdf: 3637569 bytes, checksum: 4c5752e2ae7f853d3b5f4971d6d7cbab (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Enquanto que arquiteturas paralelas vão se tornando cada vez mais comuns na indústria de computação mais e mais programadores precisam escrever programas paralelos e desta forma são expostos aos problemas relacionados ao uso dos mecanismos tradicionais de controle de concorrência. Memórias transacionais têm sido propostas como um meio de aliviar as dificuldades encontradas ao escreverem-se programas paralelos: o desenvolvedor precisa apenas marcar as seções de código que devem ser executadas de forma atômica e isolada - na forma de transações, e o sistema cuida dos detalhes de sincronização. Neste traba­lho exploramos propostas de memórias transacionais com suporte específico em hardware (HTM), desenvolvendo uma plataforma flexível para a prototipagem, simulação e carac­terização destes sistemas. Também exploramos um sistema de memória transacional com suporte apenas em software (STM), apresentando uma abordagem nova para gerenciar a contenção entre transações. Esta abordagem leva em consideração os padrões de acesso aos diferentes dados de um programa ao escolher o gerenciador de contenção a ser usado para o acesso a estes dados. Elaboramos uma modificação da plataforma de STM que nos permite realizar esta associação entre dados e gerenciamento de contenção, e a partir desta implementação realizamos uma caracterização baseada nos padrões de acesso aos dados de um programa executando em diferentes sistemas de computação. Os resultados de nosso trabalho mostram a viabilidade do uso de memórias transacionais em um ambi­ente de pesquisa acadêmica, e apontam caminhos para a realização de trabalhos futuros que aumentem a viabilidade do seu uso também pela indústria. / Abstract: As parallel architectures become prevalent in the computer industry, more and more programmers are required to write parallel programs and are thus being exposed to the problems related to the use of traditional mechanisms for concurrency control. Transactional memory has been devised as a means for easing the burden of writing parallel Programs: the programmer has only to mark the sections of code that are to be executed in an atomic and isolated way - in the form of transactions, and the system takes care of the synchronization details. In this work we explore different proposals of transactional memories based on specific hardware support (HTM), developing a flexible platform for the prototyping, simulation and characterization of these systems. We also explore a transactional memory system based solely on software support (STM), devising a novel approach for managing the contention among transactions. This new approach takes into account access patterns to different data in an application when choosing the contention management strategy to be used for the access to these data. We made modifications to the STM system in order to enable the association of the data with the contention manager algorithm, and using the new implementation we characterized the STM system based on the access patterns to the data of a program, running it on different hardware. Our results show the viability of the use of transactional memories in an academic environment, and serve as a basis for the proposal of different directions to be followed in future research work, aimed at leveraging the use of transactional memories by the industry. / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação
92

Desenvolvimento e fabricação de uma mini-impressora 3D para cerâmicas / Development and manufacturing of mini 3D printer machine for ceramics

Luis Hilário Tobler Garcia 14 January 2011 (has links)
O trabalho trata do estudo do processo de impressão tridimensional e desenvolvimento de uma impressora para a produção de corpos-de-prova cerâmicos. A técnica de impressão tridimensional pertence ao grupo de prototipagem rápida e consiste na obtenção de um corpo sólido a partir de um modelo digital de três dimensões, através do fatiamento do modelo tridimensional e da impressão seqüencial de suas respectivas fatias. Durante o processo de impressão, deposita-se um ligante sobre camadas sucessivas de pó e em cada camada, o ligante consolida o pó no formato bidimensional da fatia, que por fim soma-se as outras fatias subseqüentes, consolidando assim o formato tridimensional do modelo. Os equipamentos convencionais de impressão 3D utilizam pós a base de gesso e acrílico, onde o ligante, a base de água, fornece a primeira adesão química; posteriormente é infiltrada uma resina para fornecer uma ligação com o pó de acrílico. Na impressão de cerâmica a base de alumina ou zircônia, o desenvolvimento de ligantes tem de ser realizado visando à adesão química e orgânica combinadas antes da sinterização. Neste projeto, uma mini impressora 3D para corpos de prova foi desenvolvida e com ela foram produzidos corpos de geometria simples e seção constante, cujo projeto, custo, manutenção simplificada e econômica possibilita também o emprego de materiais agressivos nos ligantes, com risco de danificação de componentes, a exemplo de ácido fosfórico, porém com baixo custo de recuperação. Foram analisados diversos tipos pelo dimensionamento de seus aglomerados, fluidez e densidade. Obteve-se pó a base de gesso por R$15,00 o kilograma. Corpos de prova foram analisados com relação à resistência mecânica por flexão de três pontos, densidade, porosidade aparente e imagens por microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Um protótipo de uma mini-impressora foi idealizado, projetado e fabricado, soluções originais e econômicas foram propostas e na sua validação alguns conceitos necessitam de melhorias, ainda assim foram obtidos resultados promissores. Foi desenvolvida uma formulação de pó baseado em gesso que teve o custo de aproximadamente 5% do produto importado. / The work studies the three-dimensional printing process and the development of a 3D printer to produce ceramic specimen. The 3D printing technique belongs to the rapid prototype group and consists in obtaining a solid body from a three-dimensions digital model, through the slicing of the three-dimensional model and the sequential printing of their respective slices. During the printing process, a binder is deposited upon successive powder layers, and in each layer, the binder consolidates the powder into the bi-dimensional shape of the slice, which ultimately adds to the other slices that followed, consolidating the three-dimensional shape model. The conventional 3D printing equipments uses powder based in gypsum and acrylic, where the water-based binder, provides the first chemical bind; subsequently is infiltrated a resin to provide a binding with the acrylic powder. In the ceramic printing based on alumina or zirconia, the development of binders must be accomplished looking for a organic and chemical bind before sintering. In this project, a mini 3D printer for ceramic specimens was developed and built, with it were be produced bodies of simple geometry and constant section, which design, cost and simplified maintenance and cost also enable the use of aggressive materials in binders, with the risk of components damage, such as phosphoric acid, but with low cost to recovery. Were analyzed several types of powders by the sizing of its clusters, fluidity and density. Were obtained gypsum powder for $ 7.00 a kilogram. The specimen were analyzed in relation to the mechanical strength by three-point bending, density, apparent porosity and images by optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). A prototype of a mini 3D printer was designed, engineered and manufactured, unique and economical solutions have been proposed and in its validation some concepts need of improvement, yet promising results were obtained. It was developed a powder formulation based on gypsum that has cost about 5% of the imported product.
93

O uso de modelos físicos na indústria cerâmica durante o processo de desenvolvimento de projeto de produto e as possibilidades da inserção de tecnologias digitais nesse processo - estudos de casos / The use of physical models in the ceramic industry during the product development process and the possibilities of integrating digital technologies in this process - case studies

Fernanda Moreira 05 May 2014 (has links)
O objetivo deste trabalho é apresentar informações sobre o uso de modelos físicos na indústria cerâmica como parte integrante do método de projeto e identificar as possibilidades de utilização de tecnologias digitais nesse processo, verificando possíveis contribuições para o design. Esta é uma pesquisa qualitativa, que se utiliza de procedimentos adotados em estudos de casos múltiplos, a partir da investigação de duas indústrias de cerâmica para cada um dos setores fabris: louça de mesa, louça sanitária, cerâmica decorativa/ ornamental, revestimentos cerâmicos, telhas e blocos estruturais. Foram realizadas pesquisas bibliográficas e de campo, por meio de visitas a indústrias cerâmicas, a representantes de equipamentos de tecnologias digitais, a centros de pesquisa nacional e internacional e a instituições que possuem os equipamentos digitais para obtenção de modelos físicos. Os modelos físicos são muito utilizados em projetos de design durante as fases de desenvolvimento de produto e servem para gerar, analisar e selecionar as alternativas propostas, fornecendo respostas a problemas que surgem através de testes e simulações que devem ser adequados às questões e informações que se pretende coletar. Tradicionalmente, o processo de desenvolvimento de modelos físicos na indústria cerâmica requer conhecimentos técnicos e depende de muito treinamento e habilidades manuais dos modeladores. O uso de tecnologias digitais é muito difundido em outros segmentos da indústria, devido à capacidade de transformar rapidamente e com precisão modelos virtuais computadorizados em modelos físicos. Para compreender como cada segmento da indústria cerâmica utiliza os modelos físicos evidenciaram-se suas especificidades, quanto aos aspectos de configuração dos produtos e limitações dos materiais e dos processos de fabricação. Analisaram-se as seguintes tecnologias digitais: processos de prototipagem rápida, usinagem CNC e escaneamento 3D. Este trabalho demonstrou como processos analógicos tradicionais podem ser complementados e/ou substituídos para obtenção dos modelos físicos a partir da inserção de tecnologias digitais nesse processo. / The purpose of this study is to present information on the use of physical models in the ceramic industries as an integral part of the project method as well as identify the possibilities of using digital technologies in this process for possible contributions to the design. This is a qualitative research, which uses procedures adopted in multiple case studies, from the results of a survey on two ceramic industries for each of the industrial sectors: tableware, sanitary ware, decorative / ornamental ceramic tiles, tiles, ceramic roofing and building blocks. Bibliographical and field researches were conducted through visit to ceramics industries, representatives of digital technology equipment, national and international research centers and institutions that own digital equipment to obtain physical models. The physical models are widely used in design projects during the phases of product development and serve to generate, analyze and select the proposed alternatives, in order to provide answers to problems which arise through tests and simulations and that must be appropriated to the issues and information that are intended to be collected. Traditionally, the development process of physical models in the ceramic industry requires technical knowledge and depends on training and manual skills of the modelers. The use of digital technologies is widespread in other segments of the industry due to the ability to turn quickly and accurately, virtual computer models into physical models. In order to understand how each segment of the ceramic industry uses physical models, their specificities had to be evidenced, regarding aspects of product configuration and limitations of materials and manufacturing processes. The following digital technologies were analyzed: rapid prototyping process, CNC machining and 3D scanning. This work demonstrated how the traditional analog processes can be complemented and/or substituted in order to obtain physical models through the insertion of digital technologies in this process.
94

Contribuição ao projeto de implantes personalizados através de sistemas CAD e prototipagem rápida / Contribution to the design of customised implants by using CAD systems and rapid prototyping

Paulo César de Freitas Ramos 01 June 2007 (has links)
Nos últimos anos, as tecnologias de prototipagem rápida vem sendo amplamente utilizadas em aplicações na área de saúde, como ferramentas de auxílio na simulação e planejamento cirúrgico, bem como no projeto de implantes personalizados. Este trabalho fornece uma contribuição ao projeto destes implantes nas áreas de cranioplastia e buco-maxila. Baseado em sistemas CAD e nas tecnologias de prototipagem rápida são aplicadas diferentes alternativas para a geração adequada dos modelos médicos, ou biomodelos. Para aplicações em cranioplastias é proposto e implementado algoritmo para ajuste das bordas, permitindo dessa forma o correto ajuste do implante. Os resultados obtidos são aplicados diretamente em estudos de casos reais conduzindo a excelentes resultados e validando o procedimento proposto. / In the last years, the technologies of rapid prototyping have been widely used in medical applications, as supporting tools in the simulation and surgical planning, as well as in the design of customized implants. This work gives a contribution to the design of these implants in the cranioplasty and buco-maxila areas. Based on CAD systems and in the technologies of rapid prototyping, different alternatives are tested for the design of these modes, generically called as biomodels. For cranioplasty applications an algorithm is proposed and implemented for borders adjustment. The obtained results are directly applied in real case studies yielding to excellent results and validating the proposed procedure.
95

Avaliação da percepção estética de prótese óculo-palpebral confeccionada pelo método convencional e pelo sistema CAD/CAM / Evaluation of the aesthetic perception on oculopalpebral prosthesis obtained by the conventional method and by the CAD/CAM system

Simone Cristina Kawabata 13 July 2016 (has links)
O uso do Sistema CAD/CAM já é bastante consagrado na Odontologia, não sendo diferente na reabilitação facial. Traz diversas facilidades, porém poucos trabalhos relatam as reabilitações da região óculo-palpebral. Nesse estudo, a aquisição de imagem tridimensional foi feita com o uso de um escâner de superfície a laser, FARO Edge ScanArm®, protegendo-se o olho contralateral com uso de lente gelatinosa preta; método que demonstrou eficiência na obtenção de imagem de pálpebras abertas para confecção de protótipo reverso. Foram selecionados 10 pacientes com exenteração de órbita, de ambos os gêneros, sendo 5 com mutilação à esquerda e 5 à direita. Todos os pacientes receberam duas próteses óculo-palpebrais, uma confeccionada pelo método convencional e outra pelo sistema CAD/CAM. As reabilitações foram registradas fotograficamente e avaliadas por 30 indivíduos leigos, 3 especialistas em prótese bucomaxilofacial e pelos próprios pacientes, usando-se a Escala VAS. Para avaliar a variação intraexaminador, 15 leigos repetiram a avaliação com intervalo de uma semana, assim como os 3 especialistas. Os resultados demonstraram consistência interna e uma boa reprodutibilidade dos dados em todos os grupos. A percepção estética foi melhor avaliada nas próteses obtidas pelo método convencional; entretanto, a relevância da diferença observada entre os dois métodos foi avaliada como razoável. / The use of CAD/CAM system is already an established method in Dentistry, no different in facial rehabilitation. It brings several facilities, but few studies have already reported the rehabilitations of the orbital area. In this research the acquisition of the three dimensional image was taken using a surface laser scanner, FARO Edge ScanArm®, protecting the contralateral eye with the use of a black gelatinous contact lens; this method has demonstrated effectiveness in getting image with open eyelids for making reverse prototype. 10 patients were select with orbit exenteration, of both genders, 5 with left mutilation and 5 with right. All patients received two oculopalpebral prostheses, one obtained by the conventional method and another by the CAD/CAM system. The rehabilitations were photo registrated and assessed by 30 lay assessors, 3 bucomaxillofacial prosthetic specialists and by the patients themselves using the VAS Scale. To evaluate the intraexaminer variation, 15 lay assessors repeated the evaluation with one week interval, as did the specialists. The results demonstrated good interexaminer variation and reproducibility of data in all groups. The aesthetic perception was better evaluated in prostheses obtained by the conventional method; however, the relevance of difference between the two methods was assessed as a reasonable one.
96

Desenvolvimento de sistemas Lab-on-a-Chip para análises em biofísica celular. / Development of Lab-On-Chip systems for biophysical analysis.

Sergio Lopera Aristizábal 08 March 2012 (has links)
Este estudo tem por objetivo o desenvolvimento de uma metodologia de fabricação de sistemas Lab On Chip, úteis no estudo de processos celulares, a partir da adaptação de tecnologias próprias da microeletrônica. Foram exploradas todas as etapas envolvidas na fabricação de sistemas Lab On Chip em Poli-Di-Metil-Siloxano e desenvolvidos protocolos de fabricação de moldes, técnicas de moldagem e processos de ativação de PDMS com plasma de oxigênio para sua solda química sobre diferentes materiais, obtendo uniões irreversíveis que permitem a integração com outras tecnologias como a microeletrônica em silício e o encapsulamento com cerâmica verde, completando uma metodologia que permite a prototipagem de dispositivos micro-fluídicos de multicamadas com um nível de sofisticação comparável ao estado da arte. Foi desenvolvido o protótipo de um equipamento ótico para litografia por projeção que permite a fabricação de máscaras óticas com resolução de 5 m e oferece a possibilidade de litografia em escala de cinzas para gerar canais e estruturas com relevos arbitrários. Foram adicionalmente abordados três problemas de biofísica celular, para os quais foram propostos novos dispositivos para separação de células móveis de acordo às suas velocidades lineares, dispositivos para crescimento confinado de bactérias e dispositivos para manipulação da curvatura de membranas celulares. / The objective of this study is the development of a methodology for the fabrication of Lab On Chip systems, useful for the analysis of cellular processes, through the adaptation of technologies from microelectronics. All the steps involved with the fabrication of Lab on Chip system in Poly-Di-Methil-Siloxane (PDMS) were explored, developing protocols for mold fabrication, molding techniques and processes for oxygen plasma activation of PDMS for its bonding to different materials, achieving irreversible bonds that enable the integration with other technologies such as silicon microelectronics and green tape packaging. All this techniques constitute a methodology that allows the prototyping of multilayer microfluidic devices comparable with state of the art devices. It was developed the prototype of optical equipment for projection lithography capable of mask fabrication with 5 m resolution, and which offers also the capability of gray scale lithography for the generation of free form microchannels. Additionally three different problems in cellular biophysics where boarded, proposing new devices for the separation of motile cells according to their linear speeds in liquids, new devices for constrained bacterial growth and for curvature manipulation of cell membranes.
97

Utilização do QFD como ferramenta para desenvolvimento de uma resina termoplastica para prototipagem rapida / The use of QFD as a tool for development of a thermoplastic resin for rapid prototyping

Oriqui, Luciana Rodrigues 12 August 2018 (has links)
Orientadores: Rubens Maciel Filho, Marcelo de Carvalho Reis / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T05:44:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oriqui_LucianaRodrigues_M.pdf: 1248522 bytes, checksum: 5cb4d17ea1196bf1293a0e83f323995b (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A metodologia Desdobramento da Função Qualidade, QFD é uma importante ferramenta na gestão de desenvolvimento de novos produtos. Seu maior mérito é o de disseminar, sistematicamente, os desejos e necessidades dos clientes para dentro das empresas e laboratórios de pesquisa e desenvolvimento, reduzindo o tempo de projetos e re-projetos de produtos, com conseqüente redução de custos e aumento da qualidade do produto final. Como os laboratórios de pesquisa universitários atendem diversas empresas, que os procuram para o desenvolvimento de novos produtos e tecnologias, entender exatamente o que o cliente espera de seus serviços, é essencial para o planejamento do trabalho e otimização de tempo e recursos. Esta dissertação trata da aplicação da metodologia QFD em um laboratório de pesquisas, como ferramenta de suporte no desenvolvimento de uma resina termoplástica, nylon 12, para processos de prototipagem rápida. Os objetivos gerais são adequar o desenvolvimento da poliamida 12 à qualidade exigida pelo cliente do laboratório, explicitar conhecimentos e antecipar-se às possíveis dificuldades técnicas para obtenção do produto final com as características previamente estabelecidas / Abstract: The Quality Function Deployment methodology, QFD, is an important tool for the developing management of new products. Its largest merit is to disseminate, in a systematic way, the customers' desire and needs in the companies and also to research / development laboratories. This procedure will reduce the time of products' projects and re-projects, with consequent reduction of costs and increase of final product quality. As the research laboratories in the universities support several organizations which use them for new products development and technologies, the exact understanding concerning to what the customer expects from their services, is essential for the work planning and optimization of time and resources. This dissertation concerns to QFD methodology application in a research laboratory, as a support tool in the plastic resin development, nylon 12, for rapid prototyping processes. The general objectives are to adapt the polyamide 12 development according to the customer laboratory requirements in terms of quality, to make the knowledge clear and to anticipate possible technical difficulties for obtaining the final product with the previously established characteristics. / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química
98

Proposta de sistema embarcado para supervisão e controle de movimentos de um sistema de posicionamento com 3 GL / Proposal of onboard systems for supervision and control of system movements and positioning with 3 DOF

Kubiak, Daniel, 1962- 26 August 2018 (has links)
Orientador: João Maurício Rosário / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-26T01:27:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kubiak_Daniel_M.pdf: 11332994 bytes, checksum: 9dd346614b49e0aa29cbb11b5fb2b2b7 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O objetivo dessa dissertação de mestrado é a proposta de sistema embarcado para supervisão e controle de movimentos de um sistema de posicionamento com 3 GL direcionado a aplicações em dispositivos máquinas ferramenta industriais, que apresentam arquitetura de controle e supervisão aberta que poderão ser integradas a diferentes aplicações da Automação Industrial (sensores, atuadores, sistema de visão e outros), a partir da utilização de ferramentas para prototipagem de sistemas de automação industrial embarcados. O desenvolvimento desse trabalho de pesquisa permitiu a integração de conhecimentos nas diferentes áreas da engenharia, tendo como consequência a implementação de um sistema de controle de posicionamento embarcado, onde essa aplicação poderá ser estendida em outras aplicações de Automação Industrial. No transcorrer desse trabalho foi implementado uma arquitetura de acionamento e controle, e integração com dispositivos embarcados de controle de juntas e sistema de visão e software para geração automática de movimentos, com validação a partir de situações reais. Finalmente, esse trabalho permitiu o desenvolvimento de um ambiente aberto voltado à formação e capacitação profissional de projetos na área de automação industrial, onde os principais conceitos e problemas industriais poderão ser verificados e validados, fornecendo ainda subsídios para a análise e implementação de estratégias para concepção dessas aplicações / Abstract: The objective of this master's degree dissertation is the system proposal embarked for supervision and control of movements of a positioning system with 3 DOF addressed to applications in devices machines tool industrial, that present control architecture and open supervision that can be integrated into different applications of the Industrial Automation (sensor, actuators, vision system and other), starting from the use of tools for prototyping of systems of industrial automation embarked. The development of this research work allowed the integration of knowledge in the different areas of the engineering, tends as consequence the implementation of a system of control of embarked positioning, where this application can be extended in other applications of Industrial Automation. In the Course of this work was implemented a drive and control architecture, and integration with embedded devices of control joints and vision system and software for automatic generation of movements, with validation from actual situations. Finally, this work allowed the development of an open architecture returned to the formation and professional training of projects in the area of industrial automation, where the principal concepts and industrial problems can be verified and validated, still supplying subsidies for the analysis and implementation of strategies for conception of these applications / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica
99

Estudo de tratamentos térmicos e acabamentos de superfície na liga Ti-6Al-4V produzida via DMLS para aplicação em implantes / Study of heat treatments and surface finishes in Ti-6Al-4V alloy produced by DMLS for use in implants

Longhitano, Guilherme Arthur, 2015 26 August 2018 (has links)
Orientador: Maria Clara Filippini Ierardi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-26T21:12:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Longhitano_GuilhermeArthur_2015_M.pdf: 10352364 bytes, checksum: 6157c8c85d67a80202c0078ff2bd5901 (MD5) Previous issue date: 2016 / Resumo: No presente trabalho, a liga de titânio Ti-6Al-4V, empregada em implantes ortopédicos permanentes ou temporários devido à sua biocompatibilidade, foi produzida a partir da manufatura aditiva utilizando o processo de Sinterização Direta de Metais por Laser (DMLS). O material foi submetido a diferentes tratamentos térmicos com o intuito de modificar suas propriedades mecânicas, e a acabamentos de jateamento, ataque químico e polimento eletroquímico para analisar os efeitos dos mesmos no acabamento de superfície. As modificações resultantes após os tratamentos térmicos e acabamentos de superfície foram analisadas por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X, medidas de rugosidade e massa, microdureza Vickers, e ensaios de tração e compressão. No estudo de acabamentos de superfície, o menor valor de rugosidade foi obtido após as etapas de jateamento e ataque químico combinadas. O acabamento de jateamento é responsável por deixar uma superfície com rugosidade uniforme, enquanto o ataque químico é responsável pela limpeza da superfície e redução da rugosidade. As amostras foram submetidas aos tratamentos térmicos nas temperaturas de 850 ºC, 950 ºC e 1050 ºC durante uma hora com resfriamento em forno. Foi constatado que quanto maior a temperatura empregada, maior é a ductilidade do material e, por outro lado, menor é a resistência mecânica. Tal fato ocorreu devido à maior nucleação e crescimento da fases 'alfa' e 'beta' no material, que apresentava inicialmente uma estrutura constituída por martensita hexagonal ('alfa'). A condição de tratamento térmico a 950 ºC foi a que apresentou a melhor relação de propriedades mecânicas, satisfazendo os requerimentos da norma ASTM F136 para a utilização da liga Ti-6Al-4V em implantes / Abstract: In this study, the Ti-6Al-4V titanium alloy, used in permanent or temporary orthopedic implants due to its biocompatibility, was produced by additive manufacturing using the Direct Metal Laser Sintering (DMLS) process. The material was subjected to different heat treatments in order to modify their mechanical properties, and to the surface finishes of blasting, chemical etching and electropolishing to analyze their effects on surface finish. The resulting changes after the heat treatments and surface finishes were analyzed by optical microscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, roughness and mass measurements, Vickers microhardness, and tensile and compression tests. In surface finishes study, the lowest roughness value was obtained after the combined steps of blasting and chemical etching. The blasting finish is responsible for leaving a surface with uniform roughness, while the chemical etching is responsible for cleaning the surface and reducing roughness. The samples were subjected to heat treatments at temperatures of 850 °C, 950 °C and 1050 °C for one hour followed by furnace cooling. It has been found that the higher the temperature employed, the higher the ductility of the material and, on the other hand, the lower the mechanical strength. This happened due to increased nucleation and growth of 'alfa' and 'beta' phases in the material, which initially had a structure made of hexagonal martensite ('alfa'). The condition of heat treatment at 950 ° C showed the best relation of mechanical properties, meeting the requirements of ASTM F136 for the use of Ti-6Al-4V alloy in implants / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica
100

Processamento de hidroxiapatita bovina associada com prototipagem rápida visando implantes ósseos / Hydroxyapatite processing associated with rapid prototyping aiming bone implants

Meira, Camila Roberta de 27 November 2014 (has links)
O presente trabalho trata da manufatura direta de implantes de hidroxiapatita mediante a técnica de prototipagem rápida. A hidroxiapatita proveniente de estrutura óssea mineral bovina possui grande importância dentre os biomateriais devido a sua biocompatibilidade e grande similaridade com a estrutura óssea humana. A prototipagem rápida permite a obtenção de modelos com dimensões e formato miméticos ao do defeito ósseo do paciente e possibilita a obtenção de implantes com porosidade desejada e geometria complexas. Este trabalho tem como objetivo o estudo da obtenção de implantes por três diferentes técnicas de prototipagem rápida: usinagem a verde, 3DPrint e uma inovadora técnica de prototipagem rápida obtida pela polimerização da resina acrílica (fase líquida da barbotina) por luz ultravioleta presente em uma faixa da banda do espectro de luz emitido pelo laser azul (SLB). A diminuta pressão de conformação, típicas das técnicas de prototipagem rápida aditiva, exige pós altamente reativos para efetiva sinterização, dessa forma a hidroxiapatita obtida a partir do fêmur bovino foi calcinada e moída em moinhos de bolas e vibratório na busca de pós submicrométricos. A usinagem a verde de compactados foi considerada como padrão ouro da manufatura e foi aplicada para obtenção de corpos de prova cilíndricos, previamente conformados por prensagem isostática a 100 e 200 MPa e ensaiados por densificação, flexão, dureza e tenacidade à fratura. Introdução de partículas de alumina e whiskers de alumina foram ensaiados na busca de otimização das propriedades mecânicas. Para prototipagem rápida pelo método de SLB, misturas de hidroxiapatita e resina foram submetidas à emissão do laser azul com percurso direcionado em equipamento CNC, onde peças tridimensionais foram prototipadas e sinterizadas. A hidroxiapatita proveniente do osso bovino apresentou características de íons substitucionais de carbonato e após moagens em moinho de bolas seguido de vibratório foi obtida partículas de diâmetro médio equivalente de 0,35 µm que se mostraram reativas para promoção da sinterização. A sinterização a 1300 ºC-2h forneceu as melhores características cristalográfica e de propriedades mecânicas, resultando em corpos referências com hidroxiapatita sem decomposição em outros fosfatos de cálcio com 99,8 % da densidade, resistência mecânica à flexão de 100 MPa, dureza de 483 HV e tenacidade à fratura de 0,6 MPa.m1/2. A introdução de 1 vol% de alumina e whiskers de alumina elevaram a resistência mecânica do corpo para aproximadamente 140 MPa com tenacidade de 0,61 MPa.m1/2. Para a técnica 3DPrint aglomerados esféricos da composição cerâmica deve ter dimensões entre as malhas de 200 e 400 mesh (75 a 38 µm) e o binder deve ter resistividade superior à 290 kΩ, componentes reativos, emolientes, lubrificantes e estabilizantes. Na manufatura pela técnica SLB a incidência do laser com fluência de 170 mW.s/mm2 promoveu a cura da resina no diâmetro de 0,5 mm e profundidade próxima a 0,5 mm o que, permitiu a prototipagem de scaffolds com camadas de espessura de 0,5 mm resistente ao manuseio para remoção da barbotina não curada. / The study deals with the direct manufacturing of hydroxyapatite implants using rapid prototyping. Hydroxyapatite structure originated from bovine mineral bone has great importance among the biomaterials and biocompatibility due to its great similarity with the human bone structure. Rapid prototyping allows obtaining models with dimensions and shaping mimetics to the patient\'s bone defect and enables the achievement of implants with complex geometry and porosity desired. This study aims to obtain scaffolds for three rapid prototyping techniques: the green machining, 3DPrint and an innovative rapid prototyping technique, obtained by polymerization of acrylic resin (liquid phase of slurry) by ultraviolet light present in a range of the spectrum band a blue light emitted by the laser (SLB). The small conformation pressure, typical of additive rapid prototyping techniques requires highly reactive powders for effective sintering, and then hydroxyapatite obtained from bovine femur was calcined and milled in ball mill and vibratory mill for obtention of sub micrometrics powders. The green machining was considered as the standard of mechanical properties and was used to obtain cylindrical specimens, previously shaped by isostatic pressing at 100 and 200 MPa, and tested by densification, bending, hardness and toughness fracture. Introduction of particles of alumina and alumina whiskers were tested in search engine optimization of the mechanical properties. For rapid prototyping by the method of SLB, mixtures of hydroxyapatite and resin were subjected to blue laser emission directed in CNC equipment where three-dimensional pieces were prototyped and sintered. Hydroxyapatite derived from bovine bone showed characteristics of substitutional carbonate ions and non-stoichiometry, after grinding in a ball mill followed by vibratory mill, particles obtained was equivalent average diameter of 0.35 micrometers that proved reactive to promote sintering. Sintering at 1300 °C-2h gave the best crystallographic characteristics and mechanical properties, resulting in references bodies with hydroxyapatite without decomposition of other calcium phosphates with 99.8 % of density, flexural strength of 100 MPa, hardness of 483 HV and fracture toughness of 0.6 MPa.m1/2. The introduction of 1 vol% alumina and alumina whiskers increased the mechanical strength of the body with approximately 140 MPa and toughness fracture of 0.61 MPa.m1/2. For technical 3DPrint spherical agglomerates of ceramic composition should have dimensions between 200 and 400 mesh (75-38 µm) and the binder should have resistivity higher than 290 kΩ and components reactive, emollients, lubricants and stabilizers. In the manufacturing technique SLB incidence of the laser with a fluency of 170 mW.s/mm2 promoted curing of the resin of 0.5 mm in diameter and depth about 0.5 mm, which enabled the prototyping of scaffolds with thick layers 0.5 mm resistant to handle for removal of slurry uncured.

Page generated in 0.0233 seconds