Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T08:46:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T19:29:25Z : No. of bitstreams: 1 104038.pdf: 7981948 bytes, checksum: db3647255596e8f7829248cb836bd7d8 (MD5) / Este trabalho teve o objetivo de conhecer e desenvolver a tecnologia do processo de furação, otimizando a afiação da ponta e parâmetros de corte d par ferramenta/material de corte, para a usinagem do aço inoxidável austenítico DIN 1.4541. Para isto, estudou-se profundamente o processo de furação, materiais e tipos de ferramentas de corte, lubrificação e suas características, forças que envolvem o corte na furação, formas de cavacos, etc., colhendo dados importantes para a otimização do processo.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T06:14:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T01:03:09Z : No. of bitstreams: 1 138329.pdf: 55231040 bytes, checksum: 9ce31d707a5e37037cd78cef0e4da0b0 (MD5)

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-12T15:57:32Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_InfluênciaMonitoramentoFluido.pdf: 7480117 bytes, checksum: 9246c84830308b3969ac870f537c8b0b (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-12T18:30:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_InfluênciaMonitoramentoFluido.pdf: 7480117 bytes, checksum: 9246c84830308b3969ac870f537c8b0b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-13T16:13:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_InfluênciaMonitoramentoFluido.pdf: 7480117 bytes, checksum: 9246c84830308b3969ac870f537c8b0b (MD5) Previous issue date: 2015 / No Brasil, a pesquisa geológica de minério de ferro utiliza, em grande escala, o método de sondagem rotativa testemunhada diamantada.Com o objetivo de ampliar o desempenho da sondagem, este trabalho estabelece, através de um estudo de caso, uma metodologia que demonstra a influência de se ter uma formulação do fluido compatível com as litologias perfuradas, além da influência do monitoramento de suas propriedades e dos parâmetros de perfuração. A metodologia compreende algumas etapas como desenvolvimento operacional, formulação do fluido e monitoramentos executados, confirmação dos litotipos e contatos a partir da descrição geológica detalhada e perfilagem geofísica, avaliação do maciço, investigação de possíveis interferências das litologias perfuradas e os efeitos da metodologia na produtividade e custo.O estudo foi realizado na Mina de Brucutu da Mineradora Vale S.A, localizada no Quadrilátero Ferrífero, onde diversos problemas operacionais são apontados durante a execução da sondagem, devido principalmente à porção friável.Foram executados cinco furos realizando o controle e monitoramento do fluido, bem como dos parâmetros de perfuração. Para permitir a comparação dos resultados, cada furo foi executado com variações diferentes no fluido e também com diferentes escalas de monitoramento. Com o intuito de investigar as interferências positivas e negativas das litologias perfuradas, amostras do material perfurado das regiões onde houve perda frequente de lama foram submetidas a diferentes análises, como distribuição granulométrica, geração de lama da própria amostra e caracterização química e mineralógica. A metodologia estabelecida garantiu uma perfuração eficiente, rápida, segura e com custo compatível com a operação. Em relação às campanhas anteriores, a aplicação da metodologia possibilitou uma redução de 41,18% no tempo de execução médio dos furos, um acréscimo de 81,01% na taxa de penetração diária e de 69,51% na produtividade média, com uma redução nos custos fixos em torno de 41%. Comprovou-se também que o melhor desempenho é obtido quando se trabalha somente com fluido polimérico, e executando monitoramento das propriedades do fluido e dos parâmetros de perfuração. _________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The diamond drilling method is the most used in large scale on iron ore exploration in Brazil. This work has the aim to increase the drilling performance, so that it establishes, through a case study, a methodology that demonstrates the influence of adequate fluid formulation and monitoring of its properties and drilling parameters, and it’s compatibility to the drilled lithologies. The methodology comprises some steps as operational development, the fluid formulation and its monitoring, confirmation of rock types and contacts, by detailed geological description and geophysical well logging, rock structure evaluation, investigation of possible interference of the drilled lithologies and the effects of methodology in productivity and cost. The study took place at the Brucutu mine site by Vale SA, located in the Iron Quadrangle, where several operational problems are pointed out during the drilling execution, mainly due to the presence of friable rocks. Five holes were executed subjected to its drilling parameters and fluid monitoring and controlling. In order to comparison of results, each hole was monitored with different variations in the fluid and different monitoring types. In order to investigate the positive and negative interference of the drilled lithology, where fluid’s losses occurred, samples were collected and underwent to different analysis such as particle size distribution, sample own mud generation and chemical and mineralogical characterization. The results were quite satisfactory. The established methodology ensured an efficient, fast and safety drilling with compatible operation cost and well preserved cores. In comparison with previous drilling programs at Brucutu Mine, the application of the methodology enables a reduction of 41.18% in the average runtime of holes execution, increases the daily penetration rate at 81.01% and productivity in 69.51% and a decreased at the fixed costs around 41%. The study also showed that the best performance is obtained when is used only polymer fluid, and fluid properties and drilling parameters were monitoring and controlling during the whole operation.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-19T00:03:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T02:07:42Z : No. of bitstreams: 1 142273.pdf: 19141600 bytes, checksum: 706e699225314b948944cf2a9576061d (MD5)

Orientador: Manoel Cléber de Sampaio Alves / Coorientador: Júlio Cesar Molina / Banca: Marcos Valério Ribeiro / Banca: Fábio Minoru Yamaji / Resumo: O compósito plástico madeira e a madeira plástica são materiais utilizados em diversos setores como automotivo, movelaria e principalmente na construção civil. Eles se tornaram tendência em construções ecológicas, sendo adequado para a construção de pisos, decks, brises, escadas, esquadrias, píeres e cercas. Tanto a produção da madeira plástica quanto do plástico madeira, em geral, é realizada via extrusão de perfis pré-definidos, porém, através da usinagem seria possível a produção de peças mais complexas em termos geométricos, dimensionais e superficiais, bem como, ampliar a utilização desses materiais na construção civil e na movelaria. Sendo assim, a presente proposta teve por objetivo o estudo da usinagem destes materiais. Para o estudo da usinagem da madeira plástica e do plástico madeira, foram realizados os processos de furação e de fresamento, nas modalidades tangencial e frontal, utilizando o método de Taguchi, tendo como fatores estudados as velocidades de corte e de avanço, o sentido de corte (concordante e discordante), a profundidade de corte e o tipo de material. As variáveis de saída analisadas foram o consumo de potência, a vibração média, o aquecimento das peças, a rugosidade, o desvio dimensional dos furos, a topografia das superfícies usinadas, o desgaste das ferramentas e os tipos e formas de cavacos gerados. Após os dados serem coletados foi realizada uma análise de variância (ANOVA) com nível de significância de 5%, para testar a existência de diferenç... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The wood plastic composite and the plastic lumber are materials used in the serveral sectors like automotive, furnitiures and mainly in the construction. They have become a tendency in ecological constructions, being appropried for floors, decks, strairs, frames, piers and fances. Both the production of the plastic lumber and the wood plastic composite, in general, is carried out by extrusion of predefined profiles, however, with the machining it would be possible to produce more complex pieces in geometric, dimensional and superficial terms, as well as to extend the use of these materials in construction and furniture. Therefore, the purpose of this proposal was to study the machining of these materials. To the machining study of the plastic lumber and the wood plastic composite, drilling processes and milling, the tangential and front procedures were performed using the Taguchi method, with the factors studied cutting speeds and feed the cutting direction (concordant and discordant ), depth of cut and the type of material and as output variable power consumption, the average vibration, heating the parts, the roughness, the dimensional tolerance of the holes, the topography of the machined surface, wear of tool types and shapes of chips generated. After the data is collected was carried out an analysis of variance (ANOVA) with 5% significance level to test the existence of significant differences between the means. The results obtained can be concluded that the materials stu... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Mauro Hugo Mathias / Coorientador: Gerhard Thonhauser / Banca: Edson Cocchieri Botelho / Banca: João Andrade de Carvalho Junior / Banca: José Luis Gonçalves / Banca: Behzad Elahifar / Abstract: Pre-salt basins and their exploration have become more and more frequently mentioned over the years, not just for their potential reserves, but also for the implicit challenges in terms of operations to face in order to make these fields commercially viable. Several research efforts aimed at addressing these related barriers, in which drilling optimization and efficiency are presented as a considerably complex area. The problematic is concentrated in the low drillability and in the high cost involved when drilling the pre-salt carbonates. The outcome of this research is based in studies performed on top of eight pre-salt wells, addressing drilling operational time savings referenced by benchmarks and drilling mechanics parameters choosiness. The studies were based on simulations performed with penetration rate (ROP) modeling combined with specific energy (SE). The Bourgoyne Jr. and Young Jr. (1974) ROP model was used given the high errors presented for the other models, higher than 40% and, in terms of SE, the formulations from Teale (1965) and Pessier et al. (1992) were used. All these classic literature are still present in the industry and the software Oracle Crystal Ball was used as a supportive tool for the simulations. This research yielded four important results: 1) the polycrystalline diamond compact (PDC) is the most suitable drill-bit choice for pre-salt, presenting the lowest teeth-cutters wear rate, 0.28 [%/ m]; 2) the possible spare in operational time encountered for the pre-salt operations represent a saving of approximately 13,747,550.00 [USD] for the analyzed pre-salt wells; 3) the final mathematical model developed, after the adjustments for pre-salt, foresee an improvement dropping the relative error from 36.52% to 23.12% in terms of comparing the calculated and modeled ROP with the field measured ROP... (Complete abstract click electronic access below) / Resumo: As bacias do pré-sal e sua exploração se tornaram cada vez mais mencionadas ao longo dos anos, não apenas por seu potencial de reservatório, mas também devido aos grandes desafios implícitos em termos de operações a serem enfrentados para tornar estes campos comercialmente viáveis. Várias pesquisas vêm sendo desenvolvidas visando contornar estas barreiras, das quais a otimização e eficiência de perfuração se apresentam como uma área consideravelmente complexa. A problemática se concentra nas baixas taxas de penetração e no alto custo envolvido ao se perfurar as seções dos carbonatos do pré-sal. Os resultados da pesquisa apresentados nesta tese baseiam-se em análises com oito poços do pré-sal, abordando economia de tempo operacional com base em análises referenciadas em benchmarks e escolhas de parâmetros mecânicos de perfuração. Os estudos foram baseados em simulações realizadas com modelagem de taxa de penetração (ROP) combinadas com energia específica (SE). Utilizou-se o modelo de ROP de Bourgoyne Jr.e Young Jr. (1974) face aos altos erros apresentados pelos outros modelos, superiores a 40% e, em termos de SE, utilizouse o equacionamento de Teale (1965) e Pessier et al. (1992). Todas estas literaturas classicas ainda estão presentes na indústria e o software Oracle Crystal Ball foi utilizado como uma ferramenta de apoio para as simulações. Os resultados deste trabalho mostraram quatro conclusões importantes: 1) a broca de perfuração do tipo polycrystalline diamond compact (PDC) é a mais adequada para o pré-sal, apresentando uma taxa de desgaste de dentes-cortadores de 0.28 [%/ m]; 2) a possível diminuição de tempo de operação encontrada após análises de performance de operação pode resultar em uma economia de aproximadamente 13,747,550.00 [USD] para os poços do pré-sal analisados... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Orientador: Celso Kazuyuki Morooka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T20:08:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendes_JoseRicardoPelaquim_M.pdf: 6979997 bytes, checksum: cb7b7cacbcb91fb76e57ca2cad3585fc (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Uma série de trabalhos desenvolvidos com o uso do conceito de Sistemas Inteligentes Distribuídos, criando agentes de raciocínio fornecido por especialistas em diversas áreas do Petróleo, implementadas em um shell específico (Kards), tem vislumbrado um grande potencial do uso desta tecnologia no ramo do Petróleo. Na seleção de brocas para a perfuração de poços de Petróleo, o objetivo é alcançar um mínimo custo métrico, sendo a seleção na prática realizada através de poços de correlação e na própria experiência do engenheiro de perfuração. O uso de métodos analíticos geralmente necessitam de informações expendiosas além de ser uma tarefa árdua devido a complexibilidade do problema. Nesta dissertação é apresentado um método de preservação do conhecimento especializado no processo de seleção de brocas tricônicas através de redes neurais, lógica nebulosa e ferramentas disponíveis no Sistema Kards. Este trabalho serviu de base para arquitetar um Sistema Inteligente para o auxílio de seleção de brocas tricônicas, sendo útil também em termos de treinamento de novos engenheiros / Abstract: A series of works developed using the concept of Distributed Intelligent Systems, creating agents of reasoning provided by experts in several areas of Petroleum, structured in a specific shell (Kards), has glimpsed a great potencial of this technology in Petroleum sector. ln the bit selection to drill oil well, the objective is to obtain a minimum metric cost, being the selection in practice realized using correlation wells and in drilling engineers experience. The use of analytical methods usually needs extensive informations and moreover it is hard job owing to complexity of the problem. ln the thesis is presented a method of preservations of specialized knowledge jn triconics drills selection process using neural nets, fuzzy logic and available tools in the Kards System. This work was a base to construct an lntelligent System for the assistance of triconics drills selection, being also useful to fit to training of engineers / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

A preparação das arestas de corte é um processo que tem chamado a atenção na indústria de fabricação e recondicionamento de ferramentas em função dos benefícios que tem trazido especialmente na vida útil da ferramenta. Este processo dá um grande diferencial competitivo àqueles que detém o conhecimento de como aplicá-lo e por isso é mantido como um segredo industrial. No que se refere a brocas helicoidais a escassez de informações é ainda maior, em função da alta complexidade da ferramenta e do processo. O presente trabalho traz os resultados da influência da preparação das arestas de corte (alteração da microgeometria) de brocas helicoidais no processo de furação do aço SAE 4144M temperado e revenido com 38 HRC. O processo manual de escovamento foi utilizado para preparar as ferramentas com arestas arredondadas e o processo manual de limagem para as ferramentas com arestas chanfradas. Foram medidas várias características das peças usinadas tais como: diâmetro, circularidade, desvio de posição, rugosidade dos furos obtidos, dureza, microdureza dos corpos-de-prova, força de avanço e torque do processo de furação, avaliação do tipo e forma dos cavacos gerados no processo. Os resultados mostraram que o processo de preparação de arestas aumenta a resistência da ferramenta ao desgaste e consequentemente aumenta sensivelmente sua vida, especialmente as de arestas arredondadas. Além disso, exerce influência na integridade superficial do furo obtido (circularidade e rugosidade) e na microdureza da região próxima à parede do furo obtido. Não houve diferença significativa no torque entre as geometrias analisadas, porém a força de avanço foi menor para a ferramenta apenas afiada sem preparação de aresta. / The cutting edge preparation is a process which has drawn attention from the tool’s manufacturing and refurbishing industry due to specialization to its benefits specially to tool useful life. This process results in a major competitive advantage to those who have the knowledge of its application and, for this reason, it is kept as a trade secret. As far as the twist drills are concerned, the scarcity of information is even greater, due to the high complexity of the tool and process itself. This dissertation presents the results of the influence of the preparation of the twist drills cutting edges microgeometry alteration in steel drilling process SAE 4144M quenched and tempered steel with 38 HRC. The manual brushing process was used to prepare tools with rounded edges and manual filing process was used to prepare tools with chamfered edges. Several features from the machined parts were measured, such as diameter, roundness, position deviation, roughness of the obtained holes, hardness and microhardness of specimens, feed force and torque of the drilling process, assessment of type and shape of the chips from the process. The results showed that the edges preparation process increases the wear resistance of the tool and thereby increases its useful life significantly, especially for tools with rounded edges. In addition, it influences the surface integrity of the obtained hole (circularity and roughness) and the hardness of the region near the wall of the obtained hole. There was no significant difference in torque between the analyzed geometries, however the thrust force was lower for the sharpened tool without any edge preparation.

Os processos de furação são largamente utilizados na indústria metal mecânica, envolvendo grande complexidade para profundidades maiores que cinco vezes o diâmetro. Para estes casos é necessário o emprego de máquinas, ferramentas especiais e fluidos lubri-refrigerantes pressurizados, com propriedades que atendam as solicitações severas do corte e auxiliem no transporte e remoção dos cavacos durante o processo. Esta complexidade aumenta os custos do processo, o impacto ambiental e os riscos a saúde do operador. O propósito deste estudo é analisar o processo de furação profunda com broca helicoidal de metal-duro revestida, em profundidades de até 24 vezes o diâmetro, no aço SAE 4144M, forjado e temperado com 39 HRC de dureza, utilizando o sistema lubri-refrigerante de Mínima Quantidade de Lubrificante (MQL). O estudo compara os processos com sistemas lubri-refrigerante convencional e sistema MQL, com a análise da influência no desgaste das brocas, revestidas com TiAlN e AlCrN-based. O sistema lubri-refrigerante convencional ou jorro de óleo, utiliza fluido integral de base mineral pressurizado a 50 bar, enquanto o sistema MQL utiliza fluido lubri-refrigerante sintético a 10 bar de pressão. A formulação dos experimentos é dada por “design of experiment” (DOE), considerando as variáveis: velocidade de corte, avanço, temperatura da peça e a forma do cavaco. Constatou-se que o desgaste da broca utilizando MQL, foi menor do que no processo convencional, devido ao fato da temperatura de corte ser maior, porém estável. Com a escolha adequada dos parâmetros de corte através do método, o revestimento AlCrN-based apresentou menor desgaste e adesão, devido a resistência em usinagens com altas temperaturas. / The drilling processes are widely used in the metalworking industry and involve high complexity when happen in depths more than five times the diameter. For these cases it is necessary to use special machines and tools, and pressurized fluids to enhance chip removal, with cooling and lubricating properties that meet stringent requirements. This complexity adds costs to the process, Increases the environmental impact and the health risks for the operator. The purpose of this study is to evaluate the deep hole drilling process (up to 24 diameters) using a twist drill coated (carbide system), the material is SAE 4144M steel forged and tempered hardness of 39 HRC, using system Minimum Quantity Lubrication (MQL). The study compares conventional processes and MQL, with the analysis of the influence on the wear of drills coated with TiAlN and AlCrN-based. The conventional coolant uses mineral based oil integral pressurized to 50 bar, while the MQL system, using synthetic oil at 10 bar pressure. The formulation of the experiments is given by “design of experiment” (DOE), considering the variables: cutting speed, feed rate wear, temperature of the work piece and chip form. It was found that the life of the drill in MQL process was higher than that in the conventional process, due to the fact that the temperature of the cut is, more stable, although higher. With the appropriate choice of cutting parameters by the method, the AlCrN-based coating showed less wear and adhesion due to resistant to high temperatures.

O processo convencional de furação é um dos processos de usinagem empregado em larga escala, normalmente utilizado em operações com menor responsabilidade na qualidade superficial dos furos usinados, atingindo perfis de rugosidade na ordem de 6,3 Ra. Para processos mais refinados, que atinjam 0,8 Ra, por exemplo, opta-se por processos de alargamento, mandrilamento, entre outros, que são mais onerosos em relação aos custos com ferramentas de corte e, principalmente, o tempo de operação. Na tentativa de reduzir o tempo de usinagem melhorando a qualidade dos furos obtidos nestes processos, fabricantes de ferramentas vêm desenvolvendo e aprimorando geometrias capazes de conjugar as operações de furação com operações de alargamento, obtendo resultados expressivos do ponto de vista de produtividade. As brocas alargadoras, entre outras características, são fabricadas com maior número de gumes de corte, chegando a oito de acordo com o diâmetro da ferramenta. Os canais principais têm a função de desbaste e alta remoção de cavaco, enquanto os outros canais atuam de forma a reduzir a rugosidade, removendo pouco material e proporcionando maior estabilidade para a ferramenta durante a usinagem. O objetivo desse trabalho é estudar o comportamento do processo de usinagem por brocas alargadoras de quatro e seis cortes na obtenção de furos com valores máximos de rugosidade até 0,8 Ra no material ferro fundido GG30, comparando os resultados com o processo de alargamento convencional. Os resultados preliminares demonstraram que, utilizando as brocas alargadoras, consegue-se redução superior a 30% no tempo de usinagem, quando comparado ao processo convencional de alargamento, mantendo valores de rugosidade na ordem de 0,8 Ra, unindo a velocidade de um processo convencional de furação com a qualidade superficial dos furos obtidos nos processos convencionais de alargamento. / The conventional drilling process is the most used among all machining processes. It is usually applied for holes with lower quality surface requirement, with roughness around 6.3 Ra. Higher quality drilling process, with 0,8 Ra, use other drilling process such as, reaming, boring, among others. These processes are more expensive because of the cost of cutting tools and especially because of the operational time. Aiming to reducing the machining time and improve the holes surface quality, tool manufacturers have been developing and improving geometries able to combine the drilling operations with reaming operations, optimizing the productivity. The drill reamers, among other characteristics, are manufactured with the highest number of cutting edges, usually with eight edges based on tool’s diameter. The main channel have high trimming functions and high chip removal, while the other channel reduce the surface roughness, removing less material and providing greater tools stability during the machining process. The aim of this paper is to study the behavior of the machining process through drill reamers with four and six cutting edges, taken into consideration holes with roughness up to o,8 Ra in the material cast iron GG30, comparing this performance with conventional reamers’ process. The preliminary results has indicated that by using drill reamers, over 30% of the machining time can be reduced comparing to conventional reamers’ process, keeping roughness values around 0,8Ra, merging the speed of conventional drilling’ process with the surface quality of the holes obtained in conventional reamers’ processes.