Selective laser melting has shown incredible growth as a metallic additive manufacturing process in recent years. While it does provide many solutions and new ways to approach challenges, it does not come without issues of its own, namely, surface roughness. In the as-printed state, the surface roughness of selectively laser melted parts is unacceptable for use in engineering applications. Additionally, selective laser melting is used to produce complex geometries with hard to reach features, preventing conventional mechanical polishing from being successful. Therefore, it is necessary to evaluate non-mechanical polishing processes as treatments for surface roughness. In this study, electrochemical and laser polishing were investigated as potential start-to-finish treatments for the surface roughness of selectively laser melted parts. Following this preliminary study, a follow-up study investigating the effect on the mechanical strength of a lattice design that electropolishing would have. Electropolishing was found to significantly reduce the surface roughness of the as-printed part, but not to a usable value. Additionally, electropolishing was found to be unacceptable for use on lattice parts. Laser polishing was found to significantly reduce the surface roughness of the part but had feature size issues preventing a perfectly smooth surface.

published_or_final_version / abstract / Industrial and Manufacturing Systems Engineering / Master / Master of Philosophy

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Este trabalho apresenta uma contribuição experimental cujo objetivo é fornecer elementos para o aprimoramento tecnológico das etapas de polimento de rochas ornamentais. Alguns aspectos da tribologia, ramo do conhecimento amplamente utilizado nas engenharias mecânica e de materiais, foram transferidos para o estudo do polimento de rochas ornamentais e subsidiaram a investigação da interação do tribossistema composto pela rocha, pelo abrasivo e por condições operacionais. Foi desenvolvido um equipamento em laboratório que possibilitou a simulação do processo de polimento, em diversas condições operacionais, considerando as variáveis tempo, velocidade de rotação e intensidade das cargas aplicadas. Foram comparados polimentos, em condições industrial e laboratorial de rochas graníticas, visando estabelecer as influências das suas características composicionais, texturais e estruturais no processo. Os resultados permitiram definir as condições ideais para a obtenção de melhor qualidade no brilho das rochas e representa uma contribuição tanto para o entendimento do processo de polimento propriamente dito como também para a otimização do processo industrial. / This work shows an experimental contribution which goal is to provide elements to the technological improvement of each step of dimension stones polishing. Some aspects of tribology, a discipline of mechanical and material engineering, has been used on the research of dimension stones polishing and has supported the investigation of the interaction of the tribosystem composed of rock, abrasive and operational conditions. For this research, a device was developed in the lab in order to make possible the simulation of the polishing process at different operational conditions, considering the variables time, rotation speed, and intensity of the loads applied. The polishing of granite rocks at industrial and lab conditions has been compared, aiming at determining the influence of each rock characteristics such as mineral composition, texture and structure during the process. The results allowed for the definition of the ideal conditions to obtain the best quality of rock brightness and they represent a contribution to the understanding of the polishing process itself as well as provide an optimization of the industrial process.

O aspecto técnico das rochas de revestimento é o primeiro condicionante para o seu uso nas edificações, seguido das suas características tecnológicas, da tipologia do jazimento e dos possíveis defeitos decorrentes das etapas de extração e beneficiamento. O presente trabalho aborda os mecanismos que influenciam no processo de polimento, lembrando que a indústria ainda se baseia no empirismo, com generalizações não condizentes que aumentam o custo de produção das placas. Foram escolhidos três tipos de rochas \"graníticas\": Sienogranito (Vermelho Brasília), Migmatito (Jacarandá Rosado) e Monzogranito (Cinza Andorinha), por serem de alta comercialização e consideradas no processamento industrial como \"dura\", \"média\" e \"mole\", respectivamente. Foram ensaiadas no simulador de polimento de rochas (SPR), utilizando o abrasivo magnesiano e antes de iniciar o processo foi determinada a rugosidade superficial de cada amostra. Variando-se a carga aplicada na politriz, a velocidade, o tempo e monitorando a perda de massa associada ao brilho, foi possível estabelecer as condições ideais para os tipos de rochas estudadas. / Dimension stones aesthetics are the main factor considered in their use for buildings, followed by technological characteristics, deposit\'s typology and possible extraction and beneficiacion effects. This paper approaches the influential mechanisms on polishing process, considering that industry still bases itself on empiricisms, with incoherent generalizations that increase production slabs cost. Three types of granite rocks were evaluated: Sienogranite (Vermelho Brasília), Migmatite (Jacarandá Rosado) and Monzogranite (Cinza Andorinha), due to their highly commercialization. The rocks are classified at the industrial process as hard, medium and soft (respectively). They were tested with a polishing rock simulator through the use of magnesium abrasives and had the surface roughness pre-determined for each sample. By altering the polishing machine applied load, as well as speed and time, and having the brightness associated weight loss monitored, it was possible to stabilish ideal conditions for the studied rock types.

O polimento de rochas ornamentais na indústria brasileira é um processo empírico. Nesse processo, elementos como tempo, velocidade de rotação e carga aplicada na politriz são combinados de diversas maneiras para a obtenção do brilho. O presente trabalho, a partir de ensaios no Simulador de Polimento de Rochas (SPR), obteve informações mais precisas sobre quais combinações envolvendo essas variáveis são as mais eficientes para se atingir o brilho ideal em cada tipo de rocha. Para alcançar os resultados foram executadas e comparadas nove combinações para cada uma das rochas estudadas, considerando as influências das características composicionais, estruturais e texturais. Foram feitas modificações e adaptações nos aparelhos SPR e Glossmeter, uma vez que apresentavam a possibilidade de afetar a veracidade dos resultados. Os resultados e análises feitas mostram que é possível eliminar uma etapa abrasiva no processo de polimento. Cada tipo de rocha responde de maneira distinta em relação às combinações para obtenção do brilho ideal, levando à uma combinação específica para cada rocha. Os aprimoramentos do processo obtidos podem promover a redução custos para os fabricantes em relação a tempo, energia e abrasivos. / The ornamental stones polishing in the industry is considered an empirical process. In this process, variables such as time, rotation speed and intensity of the load applied are combined in different operation conditions to obtain the desired brightness. Using the Polishing Rocks Simulator (SPR), this present research aims to obtain information about which combinations of these variables are the most efficient to achieve the desired brightness in each type of rock. To achieve these objectives nine combinations were compared over three types of rocks in order to analyze the influence of each rock characteristics such as composition, structure and texture. Some modifications and adjustments were made on the Glossmeter and the SPR because they could influence the results accuracy. The obtained results and analysis shows that a step can be eliminated in the abrasive polishing process. Each type of rock responds differently to the employed combinations to reach the desired brightness. These analyses conduct to a specific combination for each rock. The achieved process improvement can reduce the costs for the industry in respect of time, energy and abrasives.

O Brasil ocupa uma posição de destaque no cenário mundial da produção e exportação de rochas ornamentais devido a sua diversidade litológica e por abrigar todas as fases da cadeia produtiva, desde a lavra até o esquadrejamento de ladrilhos. No entanto, apesar da grande importância que este setor representa para a balança comercial mineral do país, muitos mecanismos físicos de seus processos industriais ainda não são corretamente entendidos, sendo realizados na maioria das vezes de forma empírica. A etapa de polimento das rochas ornamentais, que pode ser descrita como um processo em que o desgaste provocado por ferramentas abrasivas elimina as superfícies rugosas herdadas na etapa da serragem, ainda é um destes processos cujas variáveis envolvidas permanecem escassas de estudos. Na tentativa de torná-lo menos subjetivo, o Grupo de Tecnologia de Rochas (GTR) da Área de Pós-graduação em Geotecnia da EESC/USP, tem desenvolvido pesquisas abordando o enfoque da tribologia ao polimento, porém não esgotando todos os parâmetros envolvidos. Dando continuidade a estes estudos, a presente pesquisa abrange a simulação de polimento de 2 rochas \"graníticas\" utilizando-se dois tipos de abrasivos: os magnesianos, de uso mais tradicional, e o resinóide, um dos mais modernos utilizados atualmente. Foram usadas 9 combinações distintas, entre velocidade de rotação (200, 400 e 600 rpm), tempo (2, 4 e 6 minutos) para carga de 1 bar. Dentre as amostras submetidas ao processo, as com textura grossa e inequigranular mostraram certa limitação quanto à representatividade do equipamento SPR no desgaste abrasivo, não refletindo (necessariamente) a realidade do polimento industrial de granitos com mineralogia e textura similares. No entanto, em amostras com textura fina e equigranular, com baixa resistência à abrasão Amsler, os resultados expressos pelas perdas de massa (rocha e abrasivo) mostraram melhores superfície polida e qualidade de brilho, além de maior eficiência no polimento. / Brazil occupies a leading position on the global scenario of production and export of ornamental stones due to its geological diversity and by accommodate all stages of the supply chain, from quarrying to the tiles finishing. However, despite the great importance of this sector, many physical mechanisms of its industrial processes are still not properly understood and performed most often empirically. The polishing of ornamental stones, which can be described as a process where wearing caused by abrasive tools eliminates rough surfaces coming from the sawing stage, it is still one of the processes where the variables involved remain in scarce studies. In an attempt to become this process less subjective, the Geotechnical Engineering postgraduation department from the University of São Paulo (USP) at São Carlos School of Engineering has been developing researches approaching the focus of tribology in the polishing, but not exhausting all parameters involved. Following such studies, this research covers the polishing simulation of two granitic stones using two types of abrasives: the magnesian, more traditional, and resinoid, one of the most modern presently used. Nine different combinat ions were used between rotation speed (200, 400 and 600 rpm) and time (2, 4, and 6 minutes) to the 1 bar load. Among the samples subjected to the process, those with coarse and inequigranular texture showed some limitation to the representativeness of the SPR equipment in abrasive wearing, not necessarily reflecting the reality of industrial polishing of granites with similar mineralogy and texture. However, samples with fine and equigranular texture with low abrasive resistance, the results expressed by mass loss (stone and abrasive) showed better quality of the polished surface and gloss, besides a more efficient polishing.

Submitted by MARIANE LUZ DOS ANJOS null (mluzanjos@bol.com.br) on 2017-03-08T23:18:04Z No. of bitstreams: 1 Avaliação do processo de remoção de fármacos e parabenos de esgoto doméstico em sistema de tratamento baseado em lagoas de lemnas.pdf: 2472000 bytes, checksum: dda052a00851f9fefb87686b3c89414b (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-03-13T20:52:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 anjos_ml_me_ilha.pdf: 2472000 bytes, checksum: dda052a00851f9fefb87686b3c89414b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-13T20:52:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 anjos_ml_me_ilha.pdf: 2472000 bytes, checksum: dda052a00851f9fefb87686b3c89414b (MD5) Previous issue date: 2017-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A presença de fármacos e parabenos em esgoto doméstico é uma questão de grande preocupação devido seus efeitos negativos em ecossistemas e na saúde humana. Neste sentido a fitoremediação surge como sendo uma alternativa vantajosa de remoção dos micropoluentes, o baixo custo de implantação e manutenção é um fator atrativo. O presente estudo visa avaliar a capacidade de duas macrófitas aquáticas (Landoltia punctata e Lemna minor.), para remoção de fármacos (Diclofenaco e Naproxeno) e parabenos (Metil e Propil parabeno) do esgoto doméstico. Foram utilizados dois tanques de 3000 mil litros, sendo Tanque A composto por Landoltia punctata e Tanque B , Lemna minor, foram coletadas amostras a cada três dias durante 21 dias nos períodos diurno e vespertino. Os resultados de remoção para os fármacos do Tanque B, em média 0,63 g/L( remoção de 96.70% ) para diclofenaco e 30,60g/L para naproxeno (remoção de 49,29%) respectivamente, enquanto o Tanque A atingiu 3,42g/L para diclofenaco e (remoção de 80,4%) 34,47g/L para naproxeno (remoção de 36,85%). Os resultados para remoções de metilparabeno foi para tanque A (diurno e vespertino) foram de 14,36 e 14,78g/l, (remoção de 90,87% e 90,60%), enquanto o tanque B foi de 16,86 g/L para período diurno ( eficiência de 90,61%), 17,22g/L, e a sua (eficiência de 89,05%) durante o período vespertino. Para propil parabeno houve uma maior remoção para tanque B de 16,18 g/L para (PrPP), ( eficiência de 89,35%), enquanto que para o período vespertino as concentrações foram de 13,97g/L para (PrPP), (eficiência de 90,60%), para o tanque A as concentrações foram em média de saída foi de 59,52g/L para o propilparabeno, e para o período vespertino foi observado uma eficiência média de 73,73%, com uma concentração de 55,10 g/L de (PrPP).Esses resultados destacam a importância das lagoas de polimento de lemna para remoção de fármacos e parabenos. / The presence of pharmaceuticals and parabens in domestic wastewater is a question of great concern, due the negative effects on ecosystems and human health. The phytoremediation appears to be an advantageous alternative to removing the micropollutants, the low cost of implantation and maintenance is an attractive factor. The objective of this study was evaluate the capacity of two macrophytes (Landoltia punctata and Lemna minor), to remove pharmaceuticals (diclofenac and naproxen) and parabens (methyl and propyl paraben) of domestic wastewater. It were used two tanks ( 3000 liters each), tank A was composed with Landoltia punctata and tank B, Lemna minor, samples were collected every three days for 21 days, during the morning and evening periods. The results for the removal of the pharmaceuticals were achieved by tank B were 0.63 ug / L (96.70% removal) to diclofenac and 30,60g / L of naproxen (removal 49,29 %) respectively, while the tank A reached 3,42g / L diclofenac and (80.4% removal) 34,47g / L of naproxen (36.85% removal). The results achieved for removal of parabens higher for methylparaben to the tank A (morning and evening) were 14.36 and 14,78g / L (removal of 90.87% and 90.60%), while tank B was 16.86 ug / L for morning (90.61% efficiency), 17,22g / L, and its (89.05% efficiency) during the afternoon. While for propyl paraben there was a greater removal to tank B 16.18 ug / L (PRPP) (89.35% efficiency), whereas for the evening period concentrations were 13,97g / L for (PRPP), (90,60% efficiency) to the tank A the concentrations were in average of 59,52g / L propylparaben, and the evening period had an average efficiency 73.73%, with a concentration of 55.10 ug / L (PRPP) .These results emphasize the importance of lemna polishing ponds for removal of pharmaceuticals and parabens.

Orientador: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Luiz Eduardo de Angelo Sanchez / Banca: Thiago Valle França / Banca: Rosemar Batista da Silva / Banca: Jaime Gilberto Duduch / Resumo: O presente estudo aborda novas técnicas produtivas para o setor da usinagem por abrasão, destacando as tecnologias limpas e menos agressivas ao meio ambiente, tais como o emprego do fluido de corte biodegradável sem adição de água com o objetivo de reduzir a quantidade do fluido, com o emprego da técnica da mínima quantidade de lubrificação - MQL. Neste trabalho foram feitos estudos sobre a influência da lubri-refrigeração e a técnica MQL no processo de retificação, almejando a integridade da superfície sem danos microestruturais. Dessa forma, a técnica MQL pode ser comparada com ao método convencional de aplicação de fluido no processo de retificação, visando um padrão de qualidade similar. O material empregado foi o aço ABNT 4340 em forma de disco, caracterizados através dos ensaios de rugosidade, do desvio de circularidade, do desgaste diametral do rebolo, da análise metalográfica, da microscopia óptica, da microdureza e da análise da influência da lubri-refrigeração nas variáveis dos sinais de potência e emissão acústica. A execução e o controle das etapas processadas durante as vazões da lubri-refrigeração através do método convencional e da técnica MQL com e sem limpeza da superfície de corte do rebolo, foram fundamentais para obter peças compatíveis com a estrutura esperada, proporcionando assim uma evolução para as etapas subsequentes do processo de retificação. Os parâmetros de vazão pela técnica MQL que mais se destacaram foram na faixa de 30 a 60 ml/h, tendo como d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The present study address new production techniques for the abrasion machining sector, hihglighting the clean and less aggressive technologies to the environment, such as the use of biodegradable cutting fluid without addition of water in order to reduce the amount of fluid with the Minimal Quantity Lubrification (MQL). In this work, studies were done on the influence of the flood coolant and the MQL technique in the grinding process, aiming the integrity of the surface without microstructural damages. Thus, the MQL technique can be compared to the conventional fluid application method in the grinding process, aiming at a similar quality standard. The material used was disc-shaped ABNT 4340 steel, characterized by roughness tests, circularity deviation, diametrical grinding wheel wear, metallographic analysis, optical microscopy, microhardness and analysis of the influence of the flood coolant. In the variables of the power and acoustic emission signals. The execution and control of the steps processed during the flood coolant flow through the conventional method and the MQL technique with and without cleaning of the grinding wheel were fundamental to obtain parts compatible with the expected structure, thus providing an evolution to the subsequent steps of the grinding process. The flow parameters of the MQL technique that stood out most were in the range of 30 to 60 ml/h, having as a differential the inclusion of the cleaning of the cutting surface of the grinding wheel, where it improved substantially in relation to the method without cleaning, which presented the of the wheel clogging, thus making this method unfeasible. The results of the studies how that MQL applications with clean cutting surface of the grinding wheel provided a better performance in relation to the MQL method without cleaning, this way, the cleaning method was the condition that most qpproached the... (Complete abstract electronic access below) / Doutor

This research effort highlights emerging areas in the field of robotic polishing and includes an extensive literature survey conducted by the author. This survey shows that areas in need of further investigation for achieving automated polishing are surface measurement, CAD/CAM integration and polishing mechanics. The work conducted has been based on the use of an available robot end-effector for polishing unknown three-dimensional surfaces. A model for determining the mass of material removed during the polishing process is based on hardness testing, surface grinding and milling theory. Using this model the material removed during the polishing process is compared to results from practical experiments. Polishing trajectory for a robot-end effector to follow has been produced using CAD files in Initial Graphics Exchange Specification (IGES) format. Using these files and two types of polishing patterns, the surface roughness of polished surfaces has been compared for simple planar polygonal surfaces. / Master of Engineering (Hons)