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Análise da estabilidade de cor e rugosidade de superfície de compósitos submetidos à fumaça de cigarro / Color stability and surface roughness of dental composites exposed to cigarette smoke

Carla Cecília Alandia Román 29 November 2011 (has links)
O objetivo deste estudo foi avaliar a estabilidade de cor e rugosidade de superfície de 3 compósitos odontológicos com partículas diferentes: nanohíbrido (Tetric N-Ceram - Ivoclar Vivadent), híbrido (Z250 - 3M ESPE) e microhíbrido com matriz silorano (Filtek P90 3M - ESPE), submetidos à fumaça de cigarro. Para isso, foram obtidos 60 corpos-de-prova (8mm de diâmetro X 2mm de espessura), 20 para cada tipo de material restaurador utilizado, dos quais 10 receberam polimento com lixas dágua em abrasividades decrescentes (Grupo1) e a outra metade não foi submetida a nenhum tipo de acabamento/polimento ficando sob efeito apenas de uma matriz de poliéster (Grupo 2). Após armazenamento dos corpos de prova em água destilada a 37°C por 24 horas, foram realizadas as primeiras leituras de cor (Colorímetro Vita Easy Shade) na escala de cor CIEL*a*b* e rugosidade superficial (Rugosímetro Surfcorder SE 1700 - Kosakalab). Em seguida, as amostras foram expostas à fumaça de 20 cigarros por um período de 10 minutos cada, (Marlboro - Philip Morris), sendo que entre um cigarro e outro as amostras foram submetidas à escovação em dispositivo padronizado e lavagem em água corrente. Após ação do número total de cigarros, foram realizadas leituras finais de cor e rugosidade. Os valores de &Delta;E, &Delta;L, &Delta;a e &Delta;b foram analisados estatisticamente utilizando 2 way ANOVA e Teste de Bonferroni (p<0.05) e os valores de rugosidade média (Ra) foram analisados isoladamente para cada tipo de material (teste t Student, p < 0.05). Verificou-se que o compósito Tetric N apresentou maior alteração de cor, em níveis clinicamente inaceitáveis (&Delta;E>3,3) e de rugosidade de superfície em relação aos demais compósitos quando utilizada a tira de poliéster como acabamento. Concluiu-se que a ausência de polimento aumenta a capacidade manchadora do cigarro sobre todos os compósitos e a rugosidade de superfície dos materiais, com exceção de P90. / The purpose of this study was to evaluate the color stability and surface roughness of three dental composites with different type of fillers: Nanohybrid (Tetric N-Ceram), Hybrid (Filtek Z250-3M ESPE) and Microhybrid silorane based composite (Filtek P90- 3M ESPE), exposed to cigarette smoke. 20 specimens (8mm diameter X 2mm thickness) of each material were prepared and separated into two groups (n=10) according to the surface treatment : Group 1- polymerization through a polyester film strip and polishing with water sandpaper in decreasing abrasiveness (600, 800 e 1200); and Group 2- polymerization through a polyester film strip, without any polishing. After immersion in destilled water 37° for 24 hours, baseline color of all specimens was measured using reflectance spectrophotometer (Easy Shade - Vita) with CIEL*a*b* system, surface roughness was also measured using a rugosimeter (SJ-201P Mitutoyo, Tokyo, Japan). After base line measurements, the specimens were exposed to smoke from 20 cigarettes in 10 minutes each, (Marlboro - Philip Morris), between one cigarette and other, the specimens were submitted to brushing in a standardized device and washed with water. After the action of the total number of cigarettes, final measurements of color and surface roughness were performed. Values of &Delta;E, &Delta;L, &Delta;a e &Delta;b were statistically analyzed using 2 way ANOVA e Teste de Bonferroni (p<0.05) and values of average surface roughness (Ra) were analyzed separately for each type of material (teste t Student, p < 0.05). It was found that the composite Tetric N-Ceram showed increased of surface roughness and greater color change in clinically unacceptable levels (&Delta;E>3,3), in comparison with the other composites when used the polyester strip without polishing. It was concluded that the absence of polishing increases the cigarette staining and surface roughness on all composites except for Filtek P90.
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Corrosão de silício (100) e de SiO2 em KOH assistida por ultra-som e desenvolvimento do processo de oxidação de silício.

Enrique Klai de França 00 December 2003 (has links)
Esta tese é composta de três partes : (1) Instalação e calibração do processo de oxidação úmida do silício no laboratório de micromecânica do LAS; (2) um estudo da corrosão do Si (100) e do SiO2 em soluções de KOH, assistida por ultra-som de 25 kHz e (3) formulação matemática do problema da determinação do diagrama completo de velocidades de corrosão. A primeira parte envolveu o projeto e montagem de partes de um forno de oxidação, teste e consertos dos módulos de potência e controladores originais de temperatura, de 3 zonas, e a eventual substituição destes últimos por novos controladores, com alteração do método de controle. Foram caracterizados os perfis de temperatura para ajustes de "ponto de operação" apropriados para a obtenção de perfis planos de temperaturas de 999,5oC e 1099,0oC na região central do tubo. Os resultados obtidos com a oxidação de lâminas a essas temperaturas e vários intervalos de tempo mostraram que foi obtido o regime de saturação de reagentes. Na segunda parte deste trabalho foram usadas amostras de silício oxidadas e mascaradas litograficamente para medir com precisão as taxas de corrosão do silício e do óxido e a rugosidade das superfícies corroídas, para várias composições de soluções de KOH e várias temperaturas, na presença ou não de ultra-som. O ultra-som não afetou significativamente as taxas de corrosão do silício e do óxido, e da mesma maneira que, sem o ultra-som, a taxa de corrosão na presença de ultra-som dependeu da temperatura segundo uma lei de Ahrrenius. Em alguns casos, a variação da taxa foi da mesma ordem de grandeza que a dispersão das medidas. Porém, o ultra-som afetou significativamente o acabamento das superfícies, diminuindo a rugosidade em alguns casos em até 4,6 vezes. Na terceira etapa foi desenvolvida uma estratégia para a determinação do diagrama de velocidades de corrosão a partir de medidas de profundidade de cavidades de corrosão através de janelas na forma de paralelogramos.
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Investigação da influência da rugosidade superficial em implantes odontológicos de titânio, obtidas por jateamento abrasivo e a laser Nd-YAG.

Élcio Roberto Barbosa 27 November 2009 (has links)
Nos últimos anos tem-se observado um grande crescimento em tecnologia para modificação de superfícies de implantes que reduza ou elimine o tempo de espera pela cicatrização óssea. A textura da superfície é uma característica fundamental na promoção da osseointegração. Os estudos da topografia de superfície implantada e no comportamento celular mostram que a estrutura óssea deposita-se indistintamente em superfícies porosas ou lisas, seja em implantes de cerâmica, titânio ou em ampla variedade de superfícies. A porosidade, portanto, não é condição necessária para que ocorra a aposição óssea, entretanto, desempenha um papel preponderante no percentual de aposição óssea sobre a superfície do implante, assim como na velocidade em que essa deposição ocorre. O objetivo deste trabalho é investigar a influência da rugosidade superficial obtida com a tecnologia de jateamento abrasivo mecânico e a do laser Nd-YAG na osseointegração, através de ensaio de torque de extração de corpos-de-prova de titânio, implantados em tíbias de coelhos. Os resultados demonstram que a rugosidade superficial dos corpos-de-prova tratados proporciona uma osseointegração mais rápida e de melhor qualidade, no período de quatro semanas, quando comparados com corpos-de-prova do grupo controle, sem tratamento superficial, sendo possível evidenciá-los pelos dados de torque de extração. Esta característica da superfície do titânio é fundamental para otimizar o procedimento.
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Acabamento superficial em carbeto de silício para aplicação em componentes ópticos de uso aeroespacial

Marcos Valentim Ribeiro dos Santos 05 July 2013 (has links)
O carbeto de silício (SiC) pode ser destacado como um ótimo candidato a substrato para espelhos, devido às suas propriedades térmicas e mecânicas superiores quando comparado aos materiais ópticos convencionais. A tecnologia de materiais refratários como a do SiC, disponível hoje no país, está voltada estritamente para a produção de fornos, material para corte e material para acabamento. O presente trabalho é um estudo sobre a viabilidade do desenvolvimento de acabamento superficial em componentes cerâmicos de SiC, utilizando técnicas de manufatura aplicadas aos materiais ópticos convencionais, para a diminuição da rugosidade superficial e do erro de forma. A aplicação dos métodos desenvolvidos durante este trabalho possibilitaram obter superfícies com baixa rugosidade, Ra &lt; 4 nm, e com erro de forma melhor que 8, verificada por meio de interferometria, com laser de He-Ne, = 632,8 nm.
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Estudo longitudinal da influência da ação de soluções fluoretadas sobre alteração de cor e rugosidade de superfície de compósitos odontológicos / Longitudinal study of the influence of action of fluoride solution on color change and surface roughness of dental composites

Mundim, Fabrício Mariano 16 May 2011 (has links)
A doença cárie pode ser tratada com tratamento preventivo e ou tratamento restaurador. Para o tratamento preventivo, pode-se lançar mão da utilização do flúor, sendo sua utilização bastante difundida na Odontologia como eficaz método de promoção de saúde bucal. Já para o tratamento restaurador, utilizam-se materiais restauradores, sendo os compósitos odontológicos umas das principais escolhas entre os materiais restauradores estéticos usados na Odontologia. O objetivo deste estudo foi avaliar a ação de soluções fluoretadas na estabilidade de cor, rugosidade de superfície e análise qualitativa por microscopia eletrônica por varredura de compósitos odontológicos. Após confecção e polimento, os corpos de prova foram imersos em água destilada (controle), flúor fosfato acidulado (1,23%), gel fluoretado neutro (2%) e solução de flúor para bochechos diário (0,05%) por períodos de simulação correspondentes a 1 a 5 anos de uso clínico da solução fluoretada. Foram realizadas leituras de cor (&Delta;E), rugosidade de superfície (Ra) e microscopia eletrônica de varredura previamente e posteriormente a cada ano de ciclagem com as soluções fluoretadas estudadas. Após análise estatística (3-way ANOVA com medidas repetidas Bonferroni nível de significância em p<0.05), observou-se que todos os compósitos estudados apresentaram discreta alteração de cor, dentro do limite clinicamente aceitável (&Delta;E<3,3), sendo crescente de acordo com os anos de simulação clínica de 1 até 5 anos. Quanto à rugosidade, observou-se um padrão de comportamento não homogêneo, sendo, após 5 anos de simulação de uso clínico das soluções fluoretadas, menor que a rugosidade de superfície necessária para causar um aumento da retenção de biofilme dentário (Ra>0,2 &mu;m) para todos os compósitos analisados. A análise das fotomicrografias demonstrou o aparecimento de pequenas depressões na superfície das amostras e penetração de água (solvente) no interior dos compósitos diretos. Conclui-se que a alteração de cor dos compósitos foi clinicamente aceitável e a alteração de rugosidade de superfície não é clinicamente significante após imersão em todas as soluções fluoretadas e tempos estudados. / Dental caries can be treated with preventive treatment or restorative treatment. For preventive treatment, we can resort to the use of fluoride, and its widespread use in Dentistry as an effective method of promoting oral health. As for the restorative treatment, are used restorative materials, dental composites are one of the first choices among the materials used in aesthetic restorative dentistry. The aim of this study was to evaluate the effect of fluoride solution in color stability, surface roughness and qualitative analysis by scanning electron microscopy of dental composites. After preparation and polishing, the specimens were immersed in distilled water (control), acidulated phosphate fluoride (1.23%), neutral sodium fluoride gel (2%) and fluoride mouthwashes for daily (0.05%) for periods simulation corresponding to 1 to 5 years of clinical use of fluoride solution. Readings were taken in color (&Delta;E), surface roughness (Ra) and scanning electron microscopy before and after each year of cycling with the fluoride solution studied. After statistical analysis (3-way repeated measures ANOVA - Bonferroni - a significance level of p<0.05), was observed that all the composites studied showed a slight color change, within clinically acceptable (&Delta;E<3.3), being increased according to the years of clinical simulation from 1 to 5 years. As for the roughness, there was a pattern of behavior is not homogeneous, and, after five years of simulated clinical use of fluoride solution, smaller than the surface roughness required to cause an increased retention of dental plaque (Ra>0.2 &mu;m) for all composites analyzed. The analysis of the photomicrographs showed the appearance of small depressions on the surface and penetration of water (solvent) within the direct composites. We conclude that the color change of the composites was clinically acceptable and the surface roughness change is not clinically significant after immersion in all fluoride solution and times studied.
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Estimação da rugosidade gerada no processo de fresamento frontal via redes neurais artificiais

Hübner, Henrique Butzlaff January 2016 (has links)
A rugosidade é um parâmetro de acabamento importante nos processos de fabricação por usinagem e é determinado de acordo com a aplicação técnica da superfície usinada. A rugosidade afeta atributos funcionais dos produtos como desgaste, atrito, reflexão da luz, capacidade de manter e espalhar um lubrificante, etc.. Como a inspeção da superfície é normalmente feita com rugosímetros após a operação de usinagem, essa tarefa consome tempo e demanda trabalho, gerando custo adicional ao produto. Assim, este trabalho tem como objetivo estimar os valores das rugosidades média (Ra) e total (Rt) geradas no processo de fresamento frontal a seco do aço SAE 1045 com fresa de topo reto via redes neurais artificiais (RNA). Dessa forma, os valores de rugosidade Ra e Rt podem ser obtidos somente informando os parâmetros do processo ao modelo. Foram considerados como variáveis de entrada do processo a velocidade de corte (vc), o avanço por dente (fz) e o raio de ponta da ferramenta (r). Após uma análise estatística, constatou-se que as variáveis de saída que melhor se correlacionavam com os valores de rugosidade foram a força média no eixo x (Fx) (direção de avanço) e a variação da força no eixo z (Fz) (direção axial). Os dados de força foram obtidos usando um sistema sensório constituído de plataforma piezelétrica, placa de aquisição de dados e computador com software apropriado. Portanto, os cinco parâmetros de entrada utilizados nos 16 modelos testados foram vc, fz, r, Fx e Fz. O algoritmo de treinamento usado foi o de Levemberg-Marquardt. Dentre os testados, os modelos com topologia 5-10-10-1 (cinco entradas e uma saída) apresentaram as melhores capacidade de estimação para os valores de Ra e Rt, mostrando a eficiência da técnica de modelagem da rugosidade por RNA. / The surface roughness is an important finishing parameter in the machining manufacturing processes and it is determined according with the technical application of the machined surface. The surface roughness affects functional attributes of parts such as wear, friction, light reflection, ability to spreading and retaining a lubricant etc. As the surface inspection is usually done with the rugosimeter after the machining operation, this task is time consuming and labor demand, generating additional cost to the product. Thus, this work aims to estimate the values of average roughness (Ra) and total roughness (Rt) generated in the dry end milling process of the SAE 1045 steel via artificial neural networks (ANN). Thus, the roughness values of Ra and Rt may be obtained only by informing the process parameters to the model. Cutting speed (vc), feed per tooth (fz) and tool nose radius (r) were considered as input variables. After statistical analysis, it was found that output variables that best correlate with roughness values were the average force on the x axis (Fx) (feed direction) and the force variation in the z-axis (Fz) (axial direction). The cutting force data signals were obtained using a sensory system composed by piezoelectric platform, data acquisition board and personal computer with appropriate software. Therefore, the five input parameters applied in the 16 models tested were vc, fz, r, Fx and Fz and the training algorithm used was the Levemberg-Marquardt. Among the models tested, those with 5-10-10-1 topology (five inputs and one output) showed the best capacity for estimation of the Ra and Rt values that can demonstrate the modeling technique effectiveness of the surface roughness using ANN.
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Parâmetros de rugosidade aerodinâmica sobre vegetação esparsa / Aerodynamic roughness parameters over sparse vegetation

Gustavo Bastos Lyra 16 February 2006 (has links)
Para vegetação esparsa e de porte alto a determinação dos parâmetros de rugosidade é comprometida pela dificuldade em se observar condições que satisfaçam a lei logarítmica da velocidade do vento. Estimou-se o comprimento de rugosidade (z0) e o deslocamento do plano zero (d) por alguns métodos com medidas micrometeorológicas e da estrutura física de arbustos esparsos em região semi-árida, durante o experimento HAPEX-Sahel. A velocidade do vento foi medida em quatro alturas acima da superfície (3,0; 4,1; 5,3 e 8,5 m), e os fluxos determinados por correlações dos turbilhões a 9m de altura. Métodos baseados no perfil logarítmico foram aplicados em condições de atmosfera neutra. A altura média da vegetação era h = 2,06 ± 0,47 m. O método convencional (ajuste estatístico) resultou em estimativas satisfatórias de d e z0 em condições nas quais a validade do perfil logarítmico foi satisfeita. Com uma única altura de medida localizada acima da subcamada inercial as estimativas resultaram em valores ou fisicamente inconsistentes ou que não caracterizam a rugosidade da superfície. Quando se utilizou a velocidade de fricção dada pela correlação dos turbilhões na solução do perfil logarítmico, as estimativas melhoraram. A combinação do perfil logarítmico com a relação z0 = &#955; (h - d) proporcionou estimativas satisfatórias para os valores de &#955; = 0,188 e 0,190 determinados em função da estrutura física da vegetação, o que não foi observado para o valor médio da literatura (0,166). Relações entre a estrutura física da vegetação e o transporte de momentum estimaram apropriadamente d e z0. A rugosidade da área foi melhor descrita por d = 0,95 m = 0,46 h e z0 = 0,204 m = 0,1 h, sendo &#955; = 0,185. As velocidades horizontal do vento e de fricção foram mais sensíveis a variações em z0 do que em d. / For sparse and tall vegetation the estimate of roughness parameters is compromised by the difficulty in observing conditions that satisfy the windspeed logarithmic law. The roughness length (z0) and the zero-plane displacement (d) were estimated by some methods with micrometeorological measurements and the physical structure of sparse shrubs in semi-arid region, during the HAPEX-Sahel experiment. The wind speed was measured at four heights above of surface (3.0, 4.1, 5.3 and 8.5 m), and the turbulent flows determined by eddy correlations at the height of 9m. Methods based on the logarithmic profile have been applied in neutral atmosphere conditions. The average height of the vegetation was h = 2.06 ± 0.47 m. The conventional method (statistical fit) resulted in good estimates of d and z0 only under conditions of validity of the logarithmic law. Only one height of measurement located above of the inertial sublayer is enough to result in physically inconsistent values. When the friction velocity, given by eddy correlation, was used in the logarithmic law, the estimates improved. The combination of the logarithmic law with z0 = &#955; (h - d) provided satisfactory estimates of the surface roughness for &#955; = 0.188 and 0.190 determined in function of the physical structure of the vegetation; but for &#955; = 0.166, the average value of literature, the estimates where not good. Relationships between the physical structure of the vegetation and the momentum transfer estimated appropriately d and z0. The area roughness was better described by d = 0.95 m = 0.46 h and z0 = 0.204 m = 0.1 h, being &#955; = 0.185. Wind speed and friction velocity were more sensible to variations in z0 than in d.
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Estudo longitudinal da influência da ação de soluções fluoretadas sobre alteração de cor e rugosidade de superfície de compósitos odontológicos / Longitudinal study of the influence of action of fluoride solution on color change and surface roughness of dental composites

Fabrício Mariano Mundim 16 May 2011 (has links)
A doença cárie pode ser tratada com tratamento preventivo e ou tratamento restaurador. Para o tratamento preventivo, pode-se lançar mão da utilização do flúor, sendo sua utilização bastante difundida na Odontologia como eficaz método de promoção de saúde bucal. Já para o tratamento restaurador, utilizam-se materiais restauradores, sendo os compósitos odontológicos umas das principais escolhas entre os materiais restauradores estéticos usados na Odontologia. O objetivo deste estudo foi avaliar a ação de soluções fluoretadas na estabilidade de cor, rugosidade de superfície e análise qualitativa por microscopia eletrônica por varredura de compósitos odontológicos. Após confecção e polimento, os corpos de prova foram imersos em água destilada (controle), flúor fosfato acidulado (1,23%), gel fluoretado neutro (2%) e solução de flúor para bochechos diário (0,05%) por períodos de simulação correspondentes a 1 a 5 anos de uso clínico da solução fluoretada. Foram realizadas leituras de cor (&Delta;E), rugosidade de superfície (Ra) e microscopia eletrônica de varredura previamente e posteriormente a cada ano de ciclagem com as soluções fluoretadas estudadas. Após análise estatística (3-way ANOVA com medidas repetidas Bonferroni nível de significância em p<0.05), observou-se que todos os compósitos estudados apresentaram discreta alteração de cor, dentro do limite clinicamente aceitável (&Delta;E<3,3), sendo crescente de acordo com os anos de simulação clínica de 1 até 5 anos. Quanto à rugosidade, observou-se um padrão de comportamento não homogêneo, sendo, após 5 anos de simulação de uso clínico das soluções fluoretadas, menor que a rugosidade de superfície necessária para causar um aumento da retenção de biofilme dentário (Ra>0,2 &mu;m) para todos os compósitos analisados. A análise das fotomicrografias demonstrou o aparecimento de pequenas depressões na superfície das amostras e penetração de água (solvente) no interior dos compósitos diretos. Conclui-se que a alteração de cor dos compósitos foi clinicamente aceitável e a alteração de rugosidade de superfície não é clinicamente significante após imersão em todas as soluções fluoretadas e tempos estudados. / Dental caries can be treated with preventive treatment or restorative treatment. For preventive treatment, we can resort to the use of fluoride, and its widespread use in Dentistry as an effective method of promoting oral health. As for the restorative treatment, are used restorative materials, dental composites are one of the first choices among the materials used in aesthetic restorative dentistry. The aim of this study was to evaluate the effect of fluoride solution in color stability, surface roughness and qualitative analysis by scanning electron microscopy of dental composites. After preparation and polishing, the specimens were immersed in distilled water (control), acidulated phosphate fluoride (1.23%), neutral sodium fluoride gel (2%) and fluoride mouthwashes for daily (0.05%) for periods simulation corresponding to 1 to 5 years of clinical use of fluoride solution. Readings were taken in color (&Delta;E), surface roughness (Ra) and scanning electron microscopy before and after each year of cycling with the fluoride solution studied. After statistical analysis (3-way repeated measures ANOVA - Bonferroni - a significance level of p<0.05), was observed that all the composites studied showed a slight color change, within clinically acceptable (&Delta;E<3.3), being increased according to the years of clinical simulation from 1 to 5 years. As for the roughness, there was a pattern of behavior is not homogeneous, and, after five years of simulated clinical use of fluoride solution, smaller than the surface roughness required to cause an increased retention of dental plaque (Ra>0.2 &mu;m) for all composites analyzed. The analysis of the photomicrographs showed the appearance of small depressions on the surface and penetration of water (solvent) within the direct composites. We conclude that the color change of the composites was clinically acceptable and the surface roughness change is not clinically significant after immersion in all fluoride solution and times studied.
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Estimação da rugosidade gerada no processo de fresamento frontal via redes neurais artificiais

Hübner, Henrique Butzlaff January 2016 (has links)
A rugosidade é um parâmetro de acabamento importante nos processos de fabricação por usinagem e é determinado de acordo com a aplicação técnica da superfície usinada. A rugosidade afeta atributos funcionais dos produtos como desgaste, atrito, reflexão da luz, capacidade de manter e espalhar um lubrificante, etc.. Como a inspeção da superfície é normalmente feita com rugosímetros após a operação de usinagem, essa tarefa consome tempo e demanda trabalho, gerando custo adicional ao produto. Assim, este trabalho tem como objetivo estimar os valores das rugosidades média (Ra) e total (Rt) geradas no processo de fresamento frontal a seco do aço SAE 1045 com fresa de topo reto via redes neurais artificiais (RNA). Dessa forma, os valores de rugosidade Ra e Rt podem ser obtidos somente informando os parâmetros do processo ao modelo. Foram considerados como variáveis de entrada do processo a velocidade de corte (vc), o avanço por dente (fz) e o raio de ponta da ferramenta (r). Após uma análise estatística, constatou-se que as variáveis de saída que melhor se correlacionavam com os valores de rugosidade foram a força média no eixo x (Fx) (direção de avanço) e a variação da força no eixo z (Fz) (direção axial). Os dados de força foram obtidos usando um sistema sensório constituído de plataforma piezelétrica, placa de aquisição de dados e computador com software apropriado. Portanto, os cinco parâmetros de entrada utilizados nos 16 modelos testados foram vc, fz, r, Fx e Fz. O algoritmo de treinamento usado foi o de Levemberg-Marquardt. Dentre os testados, os modelos com topologia 5-10-10-1 (cinco entradas e uma saída) apresentaram as melhores capacidade de estimação para os valores de Ra e Rt, mostrando a eficiência da técnica de modelagem da rugosidade por RNA. / The surface roughness is an important finishing parameter in the machining manufacturing processes and it is determined according with the technical application of the machined surface. The surface roughness affects functional attributes of parts such as wear, friction, light reflection, ability to spreading and retaining a lubricant etc. As the surface inspection is usually done with the rugosimeter after the machining operation, this task is time consuming and labor demand, generating additional cost to the product. Thus, this work aims to estimate the values of average roughness (Ra) and total roughness (Rt) generated in the dry end milling process of the SAE 1045 steel via artificial neural networks (ANN). Thus, the roughness values of Ra and Rt may be obtained only by informing the process parameters to the model. Cutting speed (vc), feed per tooth (fz) and tool nose radius (r) were considered as input variables. After statistical analysis, it was found that output variables that best correlate with roughness values were the average force on the x axis (Fx) (feed direction) and the force variation in the z-axis (Fz) (axial direction). The cutting force data signals were obtained using a sensory system composed by piezoelectric platform, data acquisition board and personal computer with appropriate software. Therefore, the five input parameters applied in the 16 models tested were vc, fz, r, Fx and Fz and the training algorithm used was the Levemberg-Marquardt. Among the models tested, those with 5-10-10-1 topology (five inputs and one output) showed the best capacity for estimation of the Ra and Rt values that can demonstrate the modeling technique effectiveness of the surface roughness using ANN.
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Estudo de um sistema de medição a laser na análise da textura da superfície gerada por torneamento

Marchiori, Marcelo Mennet January 2013 (has links)
A determinação da rugosidade é parte fundamental para a classificação da qualidade de uma superfície. Assim, iniciou-se este trabalho realizando-se estudos a respeito de seus métodos de medição. Devido à grande adaptabilidade e à velocidade dos métodos a laser, os estudos foram direcionados para estes tipos de técnicas de medição. Verificou-se que esses dispositivos vinculavam-se a sistemas em que o laser refletido era analisado através de sistemas com detectores do tipo CCD, em que a imagem refletida era analisada num todo. Assim, a bibliografia trouxe inspiração para mensurar a rugosidade de uma superfície gerada por torneamento horizontal, a partir da intensidade laser refletida. Propôs-se, então, um método baseado exclusivamente, na intensidade do sinal que era refletido pela superfície em estudo, a contar de uma incidência normal, já que aos autores ressaltavam que quanto maior a rugosidade da superfície menor seria o sinal refletido por ela. O sistema foi montado e sua capacidade de diferenciar distintas rugosidades foi testada. Então foram produzidas amostras com diferentes rugosidades, a fim de se obter uma função que pudesse correlacionar o sinal laser com a respectiva rugosidade (medida esta feita em rugosímetro de agulha). A função de transferência encontrada foi testada em amostras dissemelhantes das que a geraram, com o intuito de comprovar sua eficácia. Amostras fabricadas com ferramentas distintas de corte também foram produzidas e submetidas ao mesmo procedimento. As funções de transferência geradas alcançaram sucesso na previsão da rugosidade em, no máximo, 16,6% dos pontos, considerando uma margem de erro de 20%. A seguir, procurando-se os motivos que pudessem ter causado este percentual, levantou-se a possibilidade de estarem ocorrendo efeitos ópticos capazes de causar interferências devido às irregularidades na superfície. Efeitos capazes de degenerarem o sinal refletido. A comprovação de que o sinal eventualmente poderia estar sendo perturbado aconteceu através de referência bibliográfica e de imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura, em que se pôde observar a existência de estruturas na face das amostras que seriam isolada ou conjuntamente capazes de causar os efeitos citados. / The determination of the roughness is a key for a good classification of a surface. Thereby, the work was started with a study about the roughness measurements methods. Due to the great adaptability and speed of laser methods, the studies were directed to these kinds of measurement techniques. It was observed in the literature that these laser devices were linked to systems where the reflected laser was analyzed by systems with CCD detectors, where the reflected image was entirely analyzed. Hence, the bibliography brought inspiration to measure the surface roughness generated by axial turning from the intensity of the reflected laser. It was proposed then a measurement method exclusively based on the intensity of the signal that was reflected by the surface under study, because the authors noted that as the roughness of surface became bigger as the signal reflected is became smaller. The proposed system has been assembled and ability to distinguish different roughness was tested successfully. Then samples were produced with different roughness in order to obtain a function that would correlate the laser signal with its roughness (this measurement is made by tactile measurement instrument). The transfer function obtained was tested on different samples that generated in order to prove its efficacy. Samples produced with different cutting tools were also produced and subjected to the same procedure. The transfer functions reached a successful prediction of the roughness maximum for 16.6% of the points assuming a margin of error of 20%. So, looking up the reasons that could have caused this percentage we think the possibility as the occurrence of some optical effects that can cause interference due to irregularities on the surface. These optical effects can degenerate the reflected signal. The proof that the signal could possibly be corrupted was made by the bibliographic references and some images obtained by scanning electron microscopy in which they could observe the existence of structures on the sample surfaces that would can be a reason for these effects individually or together.

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