Orientador: Milton Terumitsu Sogabe / Banca: Percival Tirapeli / Banca: Ana Kalassa El Banat / Resumo: O presente estudo buscou utlizar o policarbonato, polímero plástico, como matriz de gravura em côncavo. Assim, este trabalho teve como objetivo tomar a gravura em côncavo sob o ponto de vista de sua prática, experimentando técnicas de gravação diretas, indiretas e aditivas, pesquisando também outros procedimentos passíveis de aplicação no policarbonato, explorando desta forma suas possibilidades expressivas. Foram pesquisadas as relações decorrentes da prática da gravura, entre a mão, a ferramenta e a matriz, assim como os aspectos físicos e químicos do policarbonato relacionados a essa prática. Os processos de gravação e impressão descritos nesta pesquisa ressaltam os momentos de aproximação e afastamento dos resultados obtidos na gravura em côncavo tradicional. Ao final, são apresentadas vinte e três estampas produzidas a partir de matrizes em policarbonato. / Abstract: This research investigated the use of polycarbonate, a plastic polymer, as a plate to intaglio printing. The main objective of this research was the approach of intaglio printing from the point of view of its practice, trying on direct, indirect and additive engraving techniques, also searching for other procedures to use on polycarbonate, therefore exploring its expression possibilities. The relation concerning the hand, the tool and the plate on the results of intaglio practice was also researched, as well as the chemical and material aspects of polycarbonate linked to this practice, The engraving and printing process described here shows results obtained from moments of approximation and spacing on traditional intaglio printing. At the end, twenty three stamps made of polycarbonate plates are presented.

Orientador: Luiz Guimarães Monforte / Banca: Marco Francisco Buti / Banca: Pelópidas Cypriano / Resumo: Esta pesquisa tem como propósito investigar uma técnica de impressão fotográfica chamada antotipia. Praticamente esquecida pela história da fotografia, a antotipia se vale de fotossensibilidade dos pigmentos vegetais contidos nas flores para produzir impressões que se caracterizam por sua qualidade monocromática, baixa gama de contraste e efemeridade. A partir da perspectiva historiográfica de Walter Benjamin, testemunhos como manuais de fotografia e artigos científicos oriundos do século XIX são observados, criticados e analisados historicamente. Os procedimentos artesanais envolvidos na prática da antotipia são então testados e organizados numa metodologia prática, de modo a resgatar este processo de impressão para o contexto contemporâneo. Os conteúdos estudados ao longo da pesquisa são então interpretados e traduzidos visualmente na série de fotografias impressas em antotipia chamado Atlas Oblivione / Abstract: This research has the purpose of investigate a photographic printing technique called anthotype. Pratically olivious to the History of Photography the anthotype uses the photosensitivity of vegetable dyes found in flowers to produce prints notable by its monochromatic quality, low range of contrast and ephemerality. Based on the historiographical perspective formulated by Walter Benjamin, evidences as photographic manuals and scientific papers from the nineteenth century are historically observed, criticized and analyzed. The handmade proceidures involved on the anthotype are tested and organized in a practical metodology in order to rescue this photographic printing process from oblivion to the contamporaneity. The subjects studied throughout the research are then interpreted visually in the series of anthotype photographs named Atlas Oblivione / Mestre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nosso objetivo neste trabalho é investigar como o design gráfico se relaciona com os meios de produção da indústria gráfica brasileira. Não é comum encontrar referências abordando temas que relacionam design e tecnologia em livros sobre a história do Brasil, o que demonstra a urgência do resgate histórico de indústrias que implementaram novas tecnologias para atender a demandas projetuais e mercadológicas. Sediada na cidade do Rio de Janeiro, a clicheria Latt-Mayer como era comumente chamada, era sinônimo de qualidade e tecnologia. Entre seus clientes podemos apontar agências de publicidade, editoras, escritórios de designers e gráficas de todo país. Esta pesquisa se baseia em um corpus composto por imagens, documentos, manuais técnicos, reportagens, matrizes e depoimentos com pessoas que estiveram diretamente envolvidas com essa empresa. Catalogamos maquinaria e técnicas utilizadas, além de projetos gráficos relevantes que tiveram matrizes e provas produzidas na empresa. Por meio deste trabalho, é possível visualizar um abrangente painel histórico, que contempla um período em que ocorreram significativas transformações na relação entre designers e tecnologia na indústria gráfica brasileira. / Our purpose in this research is to investigate how the graphic design relates to the means of production in the Brazilian printing industry. It is unusual to find references on topics that relate design & technology in books on Brazilian history, which demonstrates the need to recapture the history of industries that have implemented new technology to answer design and market demands. Located in Rio de Janeiro, the photoengraving shop Latt-Mayer as it was commonly called, was synonymous with high quality and technological advance. Among its clients we can point to advertising agencies, publishers, design offices and the printing industry across the country. This research is based on a corpus consisting of images, documents, technical manuals, reports, and interviews with people who were directly involved with the company. We have cataloged machinery and techniques used and graphic design relevant to their patterns and had printing proofs produced by the engraving shop. With this work, we can observe a comprehensive historical panel, which includes a period in which there were significant overall changes in the relation between technology & design in the Brazilian printing industry.

Esta dissertação tem como objeto de estudo os processos de transferência de imagens para substratos têxteis destinados à confecção de roupas de moda e vestuário sob enfoque ambiental. Hoje a moda é uma poderosa indutora de consumo, sendo a estampa um de seus mais importantes recursos. A etapa de beneficiamento têxtil – chamada de estamparia – consome grandes volumes de recursos naturais e de produtos químicos nocivos ao meio ambiente e à saúde do prestador de serviço. Nesse cenário, analisam-se os impactos ambientais através das principais entradas de matéria-prima – água, produto químico e energia – e saídas – resíduos e efluentes – provenientes dos processos de estamparia mais usados atualmente na indústria têxtil brasileira: serigrafia, impressão digital por sublimação e impressão digital a jato de tinta, nos formatos localizado e corrido. O estudo visa obter um indicativo ambiental dos processos de transferência de desenho para superfície têxtil de produtos de moda. Os resultados auxiliam designers e empresários na escolha de métodos de impressão sobre tecidos para produzirem artigos de moda alinhados aos conceitos do desenvolvimento sustentável. Para tanto, realizou-se pesquisa de natureza qualitativa aplicada, com métodos de caráter exploratório, pesquisa bibliográfica, documental e eletrônica, e por observação in loco, através de visitas técnicas às empresas. Como instrumento de sistematização dos dados coletados desenvolveu-se uma ferramenta baseada em aspectos selecionados da normativa de padronização ISO 14040 − International Organization for Standardization − e da ferramenta Sustainability Design Orienting Toolkit – SDO −, de Vezzoli (2010), que orienta o processo de design para soluções sustentáveis. Como resultado, expõem-se os métodos de impressão menos impactantes na saúde do trabalhador e no meio ambiente, evidenciando que certas etapas de processos de estamparia têxtil, pensadas sob o viés ecológico, fazem parte da realidade de empresas de médio e grande porte, embora se encontrem distantes da realidade das micro e pequenas empresas. A inserção de ações de sustentabilidade nas etapas dos processos de estamparia tem potencial a ser explorado, além de ser de grande valia na busca pelo consumo de roupas de moda de cunho ético. / This dissertation focus on the processes of image transference to textile substrates destined to fashion clothing production under environmental focus. Nowadays fashion is a powerful inducing consumption and patterns are one of its most important resources. The textile-processing step – called stamping – consume large amounts of natural resources and chemicals harmful to the environment and health of the service provider. In this scenario, the environmental impacts are analyzed through the main entrances of raw material – water, chemical and energy – and outputs – waste and effluents – from the most usual printing processes currently in the Brazilian textile industry: silkscreen, dye-sublimation printing and digital ink jet printing, located in and run formats. The study aims to obtain an environmental indicative of the design transfer processes for textile surface fashion products. The results help designers and entrepreneurs to choose tissue-printing methods to produce fashion items aligned with the concepts of sustainable development. Thus, there was qualitative applied research, with exploratory methods, bibliographical, documentary and electronic research and on-site observation, through technical visits to companies. As the collected data systematization instrument it was developed a tool based on selected aspects of the standardization of rules ISO 14040 – International Organization for Standardization – and the Design and Sustainability Orienting Toolkit – SDO – of Vezzoli (2010) that guides the design process for sustainable solutions. As results, printing methods with less impact on the workers health and the environment are shown, demonstrating that certain stages of textile printing process analyzed from an ecological bias are reality of medium and large companies, but far from the reality of micro and small businesses. The inclusion of sustainable initiatives in the stages of printing processes has potential to be explored, as well as being of great value for ethical fashion consumption.

A indústria de pedras preciosas de Soledade/RS e região gera em seus processos de beneficiamento grande quantidade de rejeitos gemológicos, que acabam sendo depositados nos pátios das empresas, podendo causar danos ao meio ambiente. A gema de maior volume de beneficiamento na região é a ágata. Este trabalho propõe uma técnica para efetuar a reutilização de rejeitos oriundos do beneficiamento da ágata e transformá-los em matériaprima para a fabricação de objetos via impressão tridimensional a jato de tinta (3DP). Através da utilização de metodologia adequada para moagem e classificação dos rejeitos, foi possível obter pó com granulometria adequada ao processo. Foram efetuadas duas formulações de matéria-prima, utilizando o método de aglutinação orgânico, com material de ligação misturado ao pó e líquido de deposição reologicamente simples. Foram efetuados testes de bancada para interação entre o pó e o aglutinante, testes em equipamento de prototipagem rápida e confecção de corpos de prova, que mais tarde foram submetidos a medição e ensaios de resistência mecânica à flexão a 4 pontos. Das análises efetuadas, a primeira formulação não foi considerada satisfatória, pois teve grandes deformações durante a construção e manipulação e pós-tratamento. Já a segunda formulação alcançou a mesma resistência mecânica do material disponibilizado pelo fabricante, com coerência nas formas geométricas e desvios dimensionais reduzidos. Com a utilização desta nova matéria-prima, estima-se que o custo final de fabricação das peças seja reduzido em até 70%, viabilizando a utilização do processo por empresas de micro e pequeno porte. / The gem processing industries of Soledade/RS and region generate a large amount of waste which is eventually deposited in the companies’ grounds and may damage the environment. The gem with largest volume of processing in the region is the agate. This work is a review of the reuse of wastes of agate as raw materials for inkjet three-dimensional printing (3DP). Through the use of appropriate methodology for grinding and classification of waste it was possible to obtain powder with a particle size indicated to the process. Two formulations of raw material were made, using the organic binding method with the binder material mixed into the powder and using the deposition simple rheological liquid. Bench tests were performed for powder binder interaction, and equipment was used for produce of test specimens which were later subjected to measurement and testing of mechanical strength. Based on the analysis the first formulation was not considered acceptable as it had large deformations during construction, manipulation and post-treatment. The second formulation reached the same mechanical strength of the manufacturer material with consistency in geometric shapes and dimensional deviation. Using this new raw material the estimated final cost of parts manufacturing is reduced by 70% making the use of the process available to micro and small businesses.

abstract: A piezoelectric transducer, comprised of electroded and active pad PZT layer atop a backing PZT layer and protected with an acoustic matching layer, and operating under a pulse-echo technique for longitudinal ultrasonic imaging, acts as both source and detector. Ultrasonic transducer stacks (modules), which had failed or passed during pulse-echo sensitivity testing, were received from Consortium X. With limited background information on these stacks, the central theme was to determine the origin(s) of failure via the use of thermal and physicochemical characterization techniques. The optical and scanning electron microscopy revealed that contact electrode layers are discontinuous in all samples, while delaminations between electrodes and pad layer were observed in failed samples. The X-ray diffraction data on the pad PZT revealed an overall c/a ratio of 1.022 ratio and morphotropic boundary composition, with significant variations of the Zr to Ti ratio within a sample and between samples. Electron probe microanalysis confirmed that the overall Zr to Ti ratio of the pad PZT was 52/48, and higher amounts of excess PbO in failed samples, whereas, inductively coupled plasma mass spectrometry revealed the presence of Mn, Al, and Sb (dopants) and presence of Cu (sintering aid) in in this hard (pad) PZT. Additionally, three exothermic peaks during thermal analysis was indicative of incomplete calcination of pad PZT. Moreover, transmission electron microscopy and scanning transmission electron microscopy revealed the presence of parylene at the Ag-pad PZT interface and within the pores of pad PZT (in failed samples subjected to electric fields). This further dilutes the electrical, mechanical, and electromechanical properties of the pad PZT, which in turn detrimentally influences the pulse echo sensitivity. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Materials Science and Engineering 2018

abstract: Additive manufacturing (AM) describes an array of methods used to create a 3D object layer by layer. The increasing popularity of AM in the past decade has been due to its demonstrated potential to increase design flexibility, produce rapid prototypes, and decrease material waste. Temporary supports are an inconvenient necessity in many metal AM parts. These sacrificial structures are used to fabricate large overhangs, anchor the part to the build substrate, and provide a heat pathway to avoid warping. Polymers AM has addressed this issue by using support material that is soluble in an electrolyte that the base material is not. In contrast, metals AM has traditionally approached support removal using time consuming, costly methods such as electrical discharge machining or a dremel. This work introduces dissolvable supports to single- and multi-material metals AM. The multi-material approach uses material choice to design a functionally graded material where corrosion is the functionality being varied. The single-material approach is the primary focus of this thesis, leveraging already common post-print heat treatments to locally alter the microstructure near the surface. By including a sensitizing agent in the ageing heat treatment, carbon is diffused into the part decreasing the corrosion resistance to a depth equal to at least half the support thickness. In a properly chosen electrolyte, this layer is easily chemically, or electrochemically removed. Stainless steel 316 (SS316) and Inconel 718 are both investigated to study this process using two popular alloys. The microstructure evolution and corrosion properties are investigated for both. For SS316, the effect of applied electrochemical potential is investigated to describe the varying corrosion phenomena induced, and the effect of potential choice on resultant roughness. In summary, a new approach to remove supports from metal AM parts is introduced to decrease costs and further the field of metals AM by expanding the design space. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Mechanical Engineering 2018

Os novos processos de impressão têm exigido novas características do papel. Entre os novos processos encontram-se as impressões digitais, em especial, a impressão por jato de tinta. Este tipo de impressão é baseado na ejeção de uma gota de tinta por um orifício em uma cabeça de impressão, que atinge o substrato formando um pixel. A definição das imagens formadas neste tipo de impressão é, portanto, dependente das características da tinta e, principalmente, do substrato. O presente trabalho tem por objetivo caracterizar as propriedades do papel que são importantes para a impressão por jato de tinta, desde o momento em que a tinta atinge a superfície do papel até a sua absorção. As propriedades consideradas neste estudo foram: a rugosidade, a porosidade e as propriedades químicas da superfície. A rugosidade foi avaliada pelos métodos tradicionais da área de papel e celulose (baseados em vazão de ar), por método perfilométrico e, qualitativamente, por imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Para a porosidade foi utilizado um método tradicional, além de porosimetria de intrusão de mercúrio e microtomografia de raios X, e a composição química da superfície foi avaliada por espectroscopia por energia dispersiva (EDS) e espectroscopia Raman. A partir dos resultados obtidos, as propriedades do papel foram qualificadas e as suas influências no espalhamento e absorção de líquidos em geral foram identificadas. Além da caracterização das propriedades superficiais e porosimétricas do papel, as correlações entre as propriedades e os diferentes métodos utilizados na sua determinação foram discutidas. Os métodos de análise tradicional não conseguem caracterizar os papéis em níveis de resolução capazes de fornecer informações sobre a influência das propriedades estudadas na impressão por jato de tinta. Ao mesmo tempo, a caracterização do papel para este tipo de impressão e a compreensão das influências das propriedades do papel no espalhamento e absorção de tinta e líquidos em geral só é possível quando as propriedades são analisadas em conjunto. / The new printing processes have required new features of the paper. Among the new printing processes are the digital printing, in particular, the inkjet printing. This type of printing is based on the ejection of an ink drop through a hole in a print head, which reaches the substrate forming a pixel. The resolution of the images formed in this type of printing is therefore dependent on the characteristics of the ink, and especially of the substrate. The present work aims to characterize the properties of paper that are important to the inkjet printing, from the moment the ink hits the paper surface to its absorption. The properties considered in this study were: roughness, porosity and chemical properties of the surface. The roughness was evaluated by traditional methods in pulp and paper sector (based on air flow), by profilometry and qualitative using images obtained by scanning electron microscopy (SEM). For the porosity, a traditional method was used, and also mercury intrusion porosimetry and X-ray microtomography. The chemical composition of the surface was evaluated by energy dispersive spectroscopy (EDS) and Raman spectroscopy. From the results obtained, the paper properties were described and their influence on the spreading and absorption of liquids in general have been identified. Besides the characterization of the paper surface properties and porosity, the correlations between the properties and the different methods used for measurement were discussed. The traditional analysis methods can not characterize the paper in levels of resolution capable of providing information about the influence of the properties studied in inkjet printing. At the same time, to characterize paper for this printing process and to understand the influences of the paper properties on the spreading and absorption of inks and liquids in general the paper properties have to be analyzed together.

O estudo busca esclarecer pontos essenciais sobre o emprego da termocromia em têxteis por meio de sua aplicação em estampas em camisetas, respondendo questões sobre o poder expressivo destas e do uso da termocromia como recurso de qualificação em projetos de Design de Superfície. A pesquisa traz dados históricos da camiseta como objeto de design e moda. Nesse contexto verificou-se a relevância dos esclarecimentos técnicos sobre o funcionamento da tinta termocrômica, assim como apresenta-se no estudo uma gama de produtos que se utilizaram da aplicação desta técnica, além de estudos acadêmicos considerados inovadores nessa área de conhecimento. O objetivo principal do estudo é explorar novos conhecimentos sobre os sistemas e técnicas em relação à aplicabilidade da termocromia em estampas de camisetas, bem como mostrar as capacidades subjetivas de comunicação/expressão e de interatividade em produtos com essa tecnologia, que podem servir como auxílio para os designers em projetos inovadores. Neste sentido, foram propostos estudos experimentais de aplicação de estampas com tinta termocrômica em camisetas, que deram o sentido fundamental a esta dissertação, acrescentando conhecimento e abrindo espaço para novas pesquisas no âmbito interdisciplinar. Neste estudo de caso exploratório, foi possível concluir, que os métodos mostrados aqui são fatores importantes de inovação para o setor têxtil e de moda e que os testes produzidos provaram a necessidade de rigor técnico contido nas especificações técnicas do fornecedor. / This study aims to clarify some fundamental questions related to textile thermochromism in the application of t-shirt printing, namely the expressive power of prints and the use of thermochromism as a resource in surface design. The investigation brings historical data regarding the t-shirt as an object of design and fashion. In this context, the importance of technical clarification related to the performance of thermochromic ink is verified and a range of products utilized in this technique are presented. A number of innovative academic studies in this area are also presented. The main objectives of this study are to investigate new knowledge about the applicability of systems and techniques utilized in thermochromic t-shirt graphics and to demonstrate the subjective capacity of expression and interaction of products that utilize this technology, which can serve as an aid to designers in innovative projects. From this perspective, experimental tests in the application of thermochromic t-shirt printing were proposed, providing significance to this thesis, enhancing the knowledge in this field and promoting further interdisciplinary research. In this exploratory case study it was possible to conclude that the methods shown here represent important innovations in the textile and fashion sectors and that the tests demonstrated the necessity of technical rigor regarding manufacturers’ technical specifications.

As cirurgias de reconstrução parcial ou total de orelha são um desafio na medicina, exigindo técnicas complexas e qualificadas, sendo as mais utilizadas àquelas que fazem uso de material autógeno (cartilagem da costela do próprio paciente). Trata-se de um processo artesanal em que o cirurgião deve esculpir manualmente a cartilagem para formar o modelo tridimensional da orelha, denominado framework, dessa forma, o resultado final depende, principalmente, da habilidade do cirurgião plástico. Tendo isso em vista, busca-se, neste trabalho, empregar as tecnologias computacionais utilizadas no Design Virtual para auxiliar o planejamento cirúrgico, utilizando digitalização tridimensional e fabricação digital para aprimorar o resultado da técnica de reconstrução auricular. A metodologia proposta sugere a digitalização tridimensional do paciente e, a partir disso, são projetados templates cirúrgicos para auxiliar a modelagem e o posicionamento do framework. A aplicação cirúrgica valida alguns pontos e possibilita o estudo de melhorias em determinados templates, utilizados então em outras duas reconstruções, obtendo-se resultados positivos. Assim, o uso do Design Virtual mostra-se confiável e útil na cirurgia de reconstrução auricular, levando à melhoria no planejamento e, assim, diminuição do tempo cirúrgico, sem riscos ou complicações ao paciente e com melhores resultados anatômicos. / The partial or total reconstruction of ear is a challenge in plastic surgery, requiring complex and skilled techniques. The most successful reconstructions use autogenous material (cartilage from the patient's own rib). It is a handmade process in which the surgeon must manually sculpt the cartilages to form the three-dimensional model of the ear, usually called as framework. Considering this, the final result depends mainly on the plastic surgeon's skill. In this scenario, the aim of this research is employ computer technologies used in Virtual Design to aid surgical planning, using three-dimensional scanning and digital manufacturing to improve the result of ear reconstruction technique. The proposed methodology suggests surgical templates, based on 3D patient scan, designed to assist the modeling and positioning of the framework. The surgical application validates some points and allows the study of improvements in certain templates, then used in other two surgeries, with positive results. Thus, the use of Virtual Design proves to be reliable and useful in ear reconstruction surgery, leading to improved planning and decreasing surgical time, without any risks or complications for the patient and with better anatomical results.