Orientador: João Carlos Rocha / Coorientador: Ivan Balducci / Banca: João Paulo Barros Machado / Banca: José Benedito Oliveira Amorim / Resumo: O controle da doença cárie é um dos maiores desafios na Odontologia. O controle do biofilme, de forma mecânica pelo paciente ou pelo profissional, ainda é o melhor método preventivo Este trabalho tem como objetivo a realização de um estudo in vitro da rugosidade do esmalte de dentes decíduos submetidos a quatro métodos profiláticos diferentes. Selecionamos 32 faces proximais de dentes decíduos hígidos, que foram divididos em 4 grupos. No primeiro grupo utilizamos para o polimento mistura de pedra-pomes (SSWHITE)® e água destilada e realizamos polimento utilizando taça de borracha em caneta de baixa rotação; no segundo, pasta profilática Clinpro Prophy Paste (3M)®também com taça de borracha em caneta de baixa rotação; no terceiro jato de bicarbonato de sódio (Polident) e no quarto jato de glicina Clinpro Prophy Powder(3M). Todos os procedimentos foram realizados pelo mesmo operador, que foi calibrado na busca de reprodução de situação clínica. Em cada espécime os procedimentos foram realizados durante 10 segundos com os produtos e equipamentos determinados. Após os procedimentos profiláticos os dentes foram lavados e armazenados em água destilada até o momento das leituras. As leituras para mensuração da rugosidade superficial em micrometros foram realizadas antes e após os procedimentos profiláticos por meio do Perfilômetro Óptico Wyko NT1100 INPE. Todos os grupos provocaram um aumento do valor de Rugosidade aritmética Ra, que é a rugosidade provocada por picos e vale do esmalte de dentes decíduos, sendo que o grupo 4 do (bicarbonato) que apresentou melhores resultados por apresentar menor variação em analise estatísticas, através da ferramenta teste t-Student mostrou que não houve variação de Ra inicial entre os 4 grupos / Abstract: Caries disease control is one of the greatest challenges in dentistry. The biofilm control mechanically by the patient or by the professional is still the best preventive method. This work aims to perform an in vitro study of the enamel roughness of deciduous teeth submitted to four different prophylactic methods. We selected 32 faces close to healthy deciduous teeth, which were divided into 4 groups. In the first group we used a mixture of pumice (SSWHITE) ® and distilled water polishing with rubber cup in a low rotation pen; in the second group we used Clinpro Prophy Paste (3M) ® prophylactic paste also with rubber cup in low rotation pen, in the third group the polishing with sodium bicarbonate jet (Polident) and in the fourth group with glycine jet Clinpro Prophy Powder (3M ). All procedures were performed by the same operator properly calibrated for 10 seconds with parameters controlled after the prophylactic procedures the teeth were washed and stored in distilled water until readings. The readings for measuring surface roughness in micrometers will be performed before and after the prophylactic procedures using the Wyko NT1100 INPE apparatus obtaining the Ra value. All the prophylactic methods caused an increase in the Ra value, with the bicarbonate group 4 having the best results in statistical analysis the tStudent test tool and there was no initial Ra variation among the 4 groups / Mestre

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.

Dentre dos procedimentos geradores de perfil óptico encontra-se a microscopia holográfica digital. Esta ferramenta interferométrica surgiu da ideia inicial proposta por D. Gabor sobre holografia, a qual permite mediante o registro da interferência de campos ópticos coerentes, guardar e extrair informações de imagens. A microscopia holográfica digital permite a análise de objetos com resoluções transversais semelhantes às obtidas por microscopia óptica, e ainda, possui a vantagem pela natureza da holografia de permitir realizar análises através do acesso a valores quantitativos de fase. Apresentam-se neste trabalho os conceitos básicos da holografia digital e da microscopia holográfica digital, com o objetivo, de introduzir o desenvolvimento de uma metodologia para a implementação da microscopia holográfica digital por reflexão para o controle dimensional de objetos e determinação da rugosidade superficial de amostras de aço. Os hologramas são obtidos mediante uma instalação óptica, que consiste em um interferômetro de Michelson por reflexão com o uso de uma lente objetiva de microscópio e uma câmera CCD sem lente. Para a reconstrução das imagens de contraste de fase são utilizadas técnicas numéricas que capacitam à microscopia holográfica digital para a supressão do termo de ordem zero, controle da resolução de pixel, desmodulação da fase óptica, determinação dos mapas de intensidades e fase, filtragem e compensação de aberrações dos hologramas obtidos. As reconstruções numéricas dos feixes objeto e referência são realizadas utilizando o método de dupla propagação. Foi desenvolvido um algoritmo que apresenta a imagem de contraste de fase com base num critério de distância a partir de um único holograma. Desta forma o programa utilizado permite a realização de medições quantitativas das dimensões dos objetos e da rugosidade superficial de amostras de aço, assim como, a representação em 3D da imagem de fase reconstruída com resultados validados através de um perfilômetro óptico 3D sem contacto modelo CCI-MP. / Among the procedures generating optical profile is the digital holographic microscopy. This interferometric tool arose from the initial idea proposed by D. Gabor on holography, which allows by recording the interference of coherent optical fields, save and extract information from images. Digital holographic microscopy allows the analysis of objects with transversal resolutions similar to those obtained by optical microscopy, and also has the advantage of the nature of holography to allow to perform analyzes through the access to quantitative phase values. This paper presents the basic concepts of digital holography and digital holographic microscopy, with the objective of introducing the development of a methodology for the implementation of digital holographic microscopy by reflection for the dimensional control of objects and determination of surface roughness of samples of steel. The holograms are obtained by means of an optical installation consisting of a Michelson interferometer by reflection using an objective microscope lens and a lensless CCD camera. For the reconstruction of phase contrast images, numerical techniques are used that enable digital holographic microscopy to suppress the zero-order term, control pixel resolution, optical phase demodulation, determination of intensity and phase maps, filtering and compensation of aberrations of the obtained holograms. Numerical reconstructions of the object and reference beams are performed using the double propagation method. An algorithm has been developed that presents the phase contrast image based on a distance criterion from a single hologram. In this way the program used allows the realization of quantitative measurements of the object dimensions and the surface roughness of steel samples, as well as the 3D representation of the reconstructed phase image with results validated through a 3D contactless optical profilometer model CCI- MP.

A proposta busca reduzir a absorção de água dos agregados reciclados de Resíduos de Construção e Demolição (RCD), através do tratamento de sua superfície com hidrofugante, de maneira que estes não aumentem o consumo de água tampouco reduzam a resistência mecânica. Os agregados reciclados de RCD foram caracterizados quanto à granulometria, morfologia, porosidade, ângulo de contato aparente, absorção de água, análise de imagem e rugosidade superficial. Em seguida, os mesmos foram tratados superficialmente com dois tipos de hidrofugante: solução de silano e parafina. Todos os tratamentos permitiram reduzir a absorção de água dos agregados reciclados de RCD. O tratamento por imersão foi aquele que permitiu obter os melhores resultados e a menor variabilidade entre as técnicas. Os tratamentos hidrofugam a superfície, apesar da parafina apresentar maior molhabilidade. O tratamento com parafina apresentou, em termos de absorção de água, resultados inferiores e menos variáveis que o silano. Os parâmetros de rugosidade constataram que, ambos os materiais perdem seu perfil topográfico original quando tratados com parafina. Os diferentes agregados reciclados com cada hidrofugante foram aplicados em materiais cimentícios analisados no estado fresco e no estado endurecido. Os tratamentos reduziram a absorção e o consumo de água de mistura, porém afetaram negativamente as propriedades mecânicas, devido nova interface gerada (no caso específica de parafina) e falta de molhabilidade nas superfícies. / The proposal aims to reduce the water absorption of the Construction and Demolition Waste (CDW) recycled aggregates through hydrophobic surface treatment, so that these do not increase the concretes water consumption (nor reduce de mechanical strength). The CDW recycled aggregates were characterized regarding granulometry, morphology, porosity, apparent contact angle, water absorption, image analysis and surface roughness. Then they had their surface treated with two types of water-repellent: silane solution and paraffin. All treatments have reduced water absorption of the CDW recycled aggregate. Immersion treatment was the one that allowed the best results and the lowest variability between techniques. The treatments repel water on surface, despite the paraffin presenting better wettability. Paraffin treatment showed, in terms of water absorption, lower and less variable results than silane did. Roughness parameters found that both materials lose their topographic profile when treating with paraffin. The different recycled aggregates with each repellent were applied in cementitious materials analyzed in fresh and hardened state. The treatments reduced absorption and mixing consumption of water in the mixing, but adversely affect mechanical properties due to the new interface created (paraffin wax in special) and the lack of wettability on surfaces.

A adaptação marginal e a rugosidade de superfície são parâmetros fundamentais para o sucesso clinico e longevidade das coroas metalocerâmicas. O primeiro permite o selamento das bordas do preparo, prevenindo contra problemas relacionados a exposição do preparo aos fluidos orais e a placa bacteriana e o segundo, remete ao auxilio de uma boa adaptação a fatores mecânicos e biológicos importantes a qualidade da restauração final. Visto que ambos os aspectos são diretamente relacionados a temperatura em que as ligas são submetidas, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desajuste marginal, por meio de microscopia óptica, e rugosidade de superfície, por meio de microscopia confocal, de copings metálicos obtidos com as ligas metalicas de Ni-Cr [Verabond II e experimental (SR)] e Co-Cr (Keragen) injetadas no molde de revestimento a duas diferentes temperaturas de estufagem (900°C e 700°C), de forma a avaliar se a redução da temperatura de estufagem possa causar o melhoramento do resultado das fundições, minimizando os efeitos das altas temperaturas. As leituras foram realizadas em copings confeccionados a partir da fundição de casquetes de munhão calcináveis. Cada coping foi cimentado a uma matriz (munhão) por meio de um padronizador da pressão de assentamento e levado aos respectivos microscópios para leitura de desajuste marginal e rugosidade de superfície. Para a avaliação do desajuste marginal foi calculada a media das distancias da borda da restauração a borda do preparo a partir de um ponto inicial aleatório selecionado sobre a margem cervical do coping. Duas leituras eram realizadas a cada &frac14; de volta, totalizando 8 leituras por coping. Para os dados obtidos, que tiveram distribuição não normal, foi utilizado o teste não paramétrico de Kruskal Wallis e foi observado que a liga VB apresentou menor desajuste marginal (56,92&micro;m) quando comparado a liga Keragen (66,75 &micro;m) com p<0,05 e a liga SR apresentou resultado intermediário (49,87&micro;m), sem diferença estatística entre as demais. Para comparação das temperaturas foi utilizado o teste Mann-Whitney e a fundição a 700 °C resultou em melhor adaptação marginal que a 900 °C (50,75 &micro;m e 66,75 &micro;m, respectivamente) com p=0,045. Para a avaliação da rugosidade foi selecionada uma área do coping distante 100 m da borda cervical da peca e realizada a leitura. Os dados de rugosidade de superfície seguiram distribuição normal, sendo utilizado um teste paramétrico (ANOVA), seguindo pelo teste de Bonferroni. Ao se compararem as Ligas, SR apresentou menor rugosidade que Keragen (p=0,002) e que Vera Bond (p=0,001); ao se compararem as temperaturas a fundição a 700 °C resultou em menor rugosidade que a 900 °C (p=0,045). O que se concluiu com a presente metodologia apresentada foi que o comportamento das ligas as diferentes temperaturas varia de acordo com a sua composição tanto em relação a superfície quanto a adaptação marginal e que a fundição a 700 °C proporcionou obtenção dos melhores resultados em ambas as variáveis, sendo possível a otimização da superfície da peca fundida sem o comprometimento da adaptação marginal por meio da redução da temperatura de injeção da liga no molde, favorecendo o resultado final das restaurações. / A proper marginal fit and surface roughness are fundamental aspects for the clinical success of metal-ceramic crowns. The first parameter allows to preserve the margins adaptation accuracy of the restaurations, thus preventing issues related to an improper exposition of the dental tissues into the oral fluids and biofilm. The second parameter is related to mechanical and biological important aspects for the restoration quality and is also able to optimize the piece final adaptation. Both parameters are associated to temperature levels and the understanding of their behavior is convenient for the improvement of the Fixed Prostheses, therefore the aim of this study was to mensure the maginal gap by using the optical microscopy and evaluate the surface roughness by confocal microscopy of metallic copings fused with Nickel-Chromium alloys [Verabond II e experimental (SR)] and Cobalt- Chromium (Keragen) under two distinct mold temperature for the alloy injection: 700°C and 900°C. Performing those analysis represents a way to find out if the temperature reduction of the mold can be convenient to increase the quality of the casting patterns`s surface without affect the marginal fidelity, thus minimizing the overheat casting problems. The mensurements were performed in copings fused from resin cylinders for casting and each one, after fused, was cimented in a abutment cylinder analogue with standardized pression and placed under the respective microscopes for marginal fit and surface analyses. For the marginal fit mensurement were selected two equidistant points in a metal coping that representing &frac14; turn on the measurement device, in a total of 8 measurements for coping in each step that results in a misfit average. Once it was found a non-normal distribution, the non-parametric Kruskal Wallis test was performed for the data and was observed that the allow VBII conferred lower values of marginal fit (56,92 &micro;m) when compared to Keragen alloy (66,75 &micro;m), p<0,05, and SR conferred average values between the others (49,87 &micro;m),with no statistic difference. In the comparison between the mold temperatures the Mann-Whitney test was implemented and the temperature at 700°C reveled better results of marginal fit than the 900 °C temperature (50,75 &micro;m e 66,75 &micro;m, respectively) with p=0,045.For the surface analysis was selected an anatomic reference line in each coping and was set up a distance of 100 &micro;m from this point to make the quantification. For the surface roughness data, with normal distribution, comparisons were performed using a parametric test for independent data (ANOVA), followed by Bonferroni test. The level of significance was set at 5%. At the comparison of alloys, the SR granted lower values of roughness in its patterns than Keragen (p=0.002) and Verabond II (p=0,001). Comparing the temperatures, the values of roughness of the patterns fused under 700° were lower than those fused under 900° (p=0,045). There was no significant difference for interaction between alloy X temperature (p=0,280). The conclusion of the present study was that the behavior of the alloys regarding the marginal fit and surface roughness vary depending of its composition and the Mold temperature and Pieces injected at 700°C in the mold conferred better results in both parameters, therefore being possible to optimize the fixed photesis casting patterns surfaces without marginal fit commitment by reducing the mold temperature for the alloy injection, thus Contributing to the quality of the metal ceramic restorations.

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.

O estudo de usinabilidade de um material é muito importante para a determinação das características de fabricação por usinagem. Este estudo se aplica ao aço inoxidável martensítico AISI 420 C endurecido, usado na fabricação de peças de alta precisão, instrumentos cirúrgicos, eixos, turbinas e cutelaria. Deste modo, realizaram-se investigações utilizando corpos de prova endurecidos (têmpera e revenimento) com durezas de (48  1) e (53  2) HRC no torneamento a seco utilizando ferramentas de metal-duro classe ISO S com grãos extrafinos e revestimento PVD. Para estes corpos de prova variaram-se a velocidade de corte e o avanço e avaliaram-se as forças de usinagem e as tensões residuais geradas na peça. Para o material com 53 HRC, também foram analisadas a vida da ferramenta e a rugosidade. Na análise dos resultados obtidos para o material com 48 HRC, as tensões residuais tornaram-se menos compressivas (circunferencial) e mais trativas (axial) com o aumento do avanço. Além disso, os menores valores de tensão residual foram gerados utilizando menor avanço com maior velocidade de corte. Nos ensaios para o material a 53 HRC, o tempo de vida da ferramenta ficou entre 100 e 350 min para as condições ensaiadas. Os desgastes de flanco e entalhe foram evidenciados em todas as situações. O flanco da ferramenta também apresentou adesão de material da peça em todas as condições. Ao analisar os insertos em seu fim de vida, constatou-se que os mecanismos de desgastes predominantes foram a abrasão e o atrittion. Nas condições mais severas, a superfície da ferramenta exibiu trincas mecânicas e a camada subsuperficial da peça apresentou modificações microestruturais. Os perfis e os parâmetros de rugosidade registrados foram afetados pelo desgaste ao longo da vida da ferramenta. Com relação às tensões residuais circunferenciais geradas com a ferramenta nova, estas foram, em sua maioria, tensões de compressão. Com a progressão do desgaste de flanco, houve um aumento dos valores das tensões (de compressivas para menos compressivas ou até mesmo trativas). Já para as tensões axiais, os valores mostraram a tendência de se manterem compressivos. Observou-se para os perfis de tensões analisados que as tensões residuais foram compressivas e dependeram da profundidade da camada subsuperficial. Portanto, dentro das condições estudadas, conclui-se que peças de AISI 420 C endurecido podem ser fabricadas por torneamento de acabamento com ferramentas de metal-duro, permitindo obter vida longa para a ferramenta de corte, baixos valores de rugosidade, bem como valores de tensão residual compressiva, que são dados de usinabilidade importantes para esse material. / The study of the material’s machinability is very important for the determination of important machining properties. This logic applies to hardened martensitic stainless steel AISI 420 C used in the manufacture of high precision parts, surgical instruments, shafts, turbines and cutlery. In this way, investigations were carried out using hardened workpieces (quenching and tempering) with hardness of (48  1) and (53  2 HRC) in dry turning using ISO-S grade carbide tools with extra-fine grains and PVD coating. For these workpieces, the cutting speed and the feed rate were varied and the machining forces and the residual stresses generated in the part were evaluated. For the material with 53 HRC, the tool-life and the surface roughness were also analyzed. In the analysis of the results obtained for the material with 48 HRC, residual stresses become less compressive (circumferential direction) and more tensile (axial direction) with increasing feed-rate. Moreover, smaller values of residual stress were generated using lower feed-rate at higher cutting speed. In the tests for the material at 53 HRC, the tool-life was between 100 and 350 min for the conditions tested. Flank and notch wear were evidenced in all situations. The flank face of the tool also showed adhesion of the workpiece material under all cutting conditions. When analyzing the inserts at their end of life, it was verified that the main mechanisms of tool wear were abrasion and attrition. In addition, under the most severe cutting conditions, the flank face of the tool exhibited mechanical cracks and the subsurface layer of the workpieces presented microstructural modifications. The registered profiles and roughness parameters were affected by wear during the tool-life. With respect to the circumferential residual stresses generated with the fresh tool, these were mostly compressive stresses. With the progression of tool flank wear, there was an increase in the values of the residual stress (from compressive to less compressive or even tractive). For the axial residual stresses, the values showed a tendency to remain compressive. It was observed for the residual stress profiles analyzed that the residual stresses were compressive and depended on the depth of subsurface layer. Therefore, within the cutting conditions considered, it can be concluded that hardened martensitic stainless steel AISI 420 C parts can be manufactured by finishing turning with carbide tools, allowing long tool-life, low surface roughness values, as well as compressive residual stress values, which are important machinability information for this material.

A presente pesquisa in vitro teve como objetivo avaliar a ocorrência de alterações superficiais em três resinas compostas disponíveis comercialmente quando submetidas a tratamentos de polimento e jato de bicarbonato. As alterações foram quantificadas através de análises rugosimétricas e qualificadas através de microscopia eletrônica de varredura. Foram testadas três resinas compostas:nanoparticulada Z350 (3M ESPE, Saint Paul- MN, EUA), microhíbrida Z250 (3M ESPE, Saint Paul- MN, EUA) emicroparticulada Durafill (Heraeus Kulzer, Germany). Para cada resina foram confeccionados quinze corpos de prova com o auxílio de uma matriz aço inox com 7mm de diâmetro e 3 mm de espessura em dois incrementos e fotoativadas seguindo as orientações do fabricante. Os corpos de prova foram mantidos em água destilada a 37°C por 24 horas. Em seguida foram sub divididos em três grupos de acordo com protocolos de acabamento e polimento sendo avaliados o polimento com pontas Enhance® + PoGo (Dentsply, Konstanz, Germany), pontas Astropol (Ivoclar Vivadent, Schaan, Lienchtenstein) e discos Sof Lex Pop On (3M ESPE, Saint Paul- MN, EUA). Todos os espécimes foram submetidos à ciclagem térmica de 5 a 55 °C com tempo de imersão 1 minuto por 1000 ciclos. Após a ciclagem os espécimes foram submetidos a jato de bicarbonato (equipamento Ortusonic Ortus, Campo Mourão, PR, Brasil) por 30 segundos. A rugosidade de superfície foi avaliada com o auxílio de uma aparelho rugosímetro ( Mitutoyo SJ- 201P Mitutoyo Tokyo, Japão) em três momentos, sendo a primeira leitura, baseline, realizada após 24hs da confecção dos corpos de prova. A segunda, após o polimento dos corpos de prova e a terceira, após a profilaxia com jato de bicarbonato. A rugosidade foi medida em cinco locais diferentes em cada espécime. Os resultados foram analisados levando em consideração a rugosidade média (Ra), em micrômetros (m). Posteriormente foram realizadas análises ao microscópio eletrônico de varredura. De acordo com a metodologia empregada, conclui-se que a resina que apresentou maior rugosidade de superfície foi a microparticulada (Durafill), as menores rugosidades foram observadas nas resinas compostas nanoparticulada (Z350) e microhibrida (Z250). Os discos Sof Lex Pop On e as pontas Enhance e PoGo produziram superfícies mais lisas do que o sistema de polimento com as pontas Astropol, tais resultados podem ser confirmados com a análise em Microscopia Eletrônica de Varredura (M.E.V). / This in vitro study aimed to evaluate the occurrence of surface changes in three commercially available resin composites when subjected to polishing treatments and bicarbonate jet. The changes were quantified through roughness analysis and qualified by scanning electron microscopy. We tested three composites: nanoparticulated Z350 (3M ESPE, St. Paul, MN, USA), microhybrid Z250 (3M ESPE, St. Paul, MN, USA) e microparticuladed Durafill (Heraeus Kulzer, Germany). For each resin were prepared fifteen test specimens with the aid of a stainless steel matrix with 7mm diameter and 3 mm thick and photoactivated in two increments following the manufacturer\'s instructions. The specimens were kept in water at 37 ° C for 24 hours. Then were divided into three groups according to protocols being evaluated finishing and polishing polishing tips with Enhance ® + PoGo (Dentsply, Konstanz, Germany), tips Astropol (Ivoclar Vivadent, Schaan, Lienchtenstein) and Sof Lex Pop On disks (3M ESPE, St. Paul, MN, USA). All specimens were subjected to thermal cycling 5-55 ° C with a soak time of 1 minute per 1000 cycles. After cycling the specimens underwent bicarbonate jet (Ortusonic Ortus equipment, Campo Mourao, Parana, Brazil) for 30 seconds. The surface roughness was evaluated with the aid of a machine rugosimeter (Mitutoyo Mitutoyo SJ-201P Tokyo, Japan) in three stages, with the first reading, baseline, performed 24 hours after the making of the specimens. The second, after polishing the samples and the third, after prophylaxis with bicarbonate jet. The roughness was measured at five different locations on each specimen. The results were analyzed taking into account the average roughness (Ra) in micrometers (mm). Later analyzes were performed by scanning electron microscope. According to the methodology, it is concluded that the resin with the highest surface roughness was microparticulated (Durafill), the lowest roughness was observed in nanoparticled composites (Z350) and microhybrid (Z250). The Sof Lex Pop On disks and tips Enhance and PoGo produced smoother surfaces than polishing system with tips Astropol, these results can be confirmed with the analysis in Scanning Electron Microscopy (SEM).

O gel de peróxido de carbamida é utilizado em concentrações que variam de 10 a 35%, por períodos de 2 a 8 horas diárias e seu efeito sobre os materiais restauradores ainda não está totalmente elucidado. Assim, o objetivo desse estudo foi avaliar a ação do peróxido de carbamida, 10 e 16%, sobre a rugosidade superficial e o brilho de uma cerâmica odontológica feldspática. Foram confeccionados espécimes (n=10), com a cerâmica IPS d.SIGN , que foram submetidos a protocolos de aplicação de gel de peróxido de carbamida a 10 e 16%, nos tempos de 4 ou 3 horas diárias respectivamente, pelo período de 14 dias. A determinação da rugosidade e da alteração de brilho foi realizada no início do tratamento, após 07 e após 14 dias. A rugosidade superficial foi determinada pelo microscópio, LEXT 3D Measuring Laser Microscope OLS4000, OLYMPUS, e a leitura do brilho foi feita pelo aparelho Micro Gloss. Após a obtenção dos dados, foi realizada a análise TwoWay ANOVA, verificou-se que o resultado obtido foi estatisticamente significante para a variável de rugosidade, tanto para os fatores de variação de tempo (p = 0,004), concentração do peróxido de carbamida (p = 0,007) e para a interação entre ambos (p = 0,013). Foi feito o teste de múltiplas comparações com ajustes de Bonferroni, para análise dos resultados obtidos. Na análise do brilho, para os resultados encontrados, não houve diferença estatisticamente significante. Assim, pode-se concluir que o peróxido de carbamida 10% não provocou alterações significativas na rugosidade da cerâmica, mas o peróxido de carbamida a 16% provocou aumento da rugosidade após o período de 14 dias de aplicação, com médias em torno de 4,0 &mu;m. Conclui-se, então, que as restaurações cerâmicas devem ser protegidas antes da aplicação de agentes clareadores à base de peróxido de carbamida 10 ou 16%. / The carbamide peroxide gel is used in concentrations ranging from 10 to 35% for periods from 2 to 8 hours daily and its effect on the restorative material isnt yet fully elucidated. The objective of this study was to evaluate the action of carbamide peroxide, 10 and 16%, on the surface roughness and the gloss of a feldspathic dental ceramics. Specimens were prepared (n = 10), IPS d.SIGN ceramics and submitted to carbamide peroxide gel application protocols 10 and 16% at 4 or 3 hours, respectively, at time 14 days. The determination of roughness and gloss was made at baseline, after 07 and after 14 days. The surface roughness was determined by microscope, 3D Measuring Laser Microscope OLS4000 LEXT, OLYMPUS, and the reading of the gloss was taken by Micro Gloss device. After obtaining the data, the TwoWay ANOVA analysis was performed, it was found that the obtained result was statistically significant roughness variable, both for time-variant factor (p = 0.004), concentration of the carbamide peroxide (p = 0.007) and the interaction between both (p = 0.013). It was made for multiple comparisons test with Bonferroni adjustments, for analysis of the results.There was no statistically significant difference in gloss. Thus, it can be concluded that the carbamide peroxide 10% did not cause significant changes in roughness ceramic, but the carbamide peroxide at 16% caused an increased roughness after 14 days of application, averaging around 4, 0 micrometers. Therefore, the ceramic restorations must be protected before the application of bleaching agents based on carbamide peroxide 10 or 16%.

This thesis documents a PhD research program undertaken at Swinburne University of Technology between the years 2000 and 2004. The research was funded by the Cooperative Research Centre for Cast Metals Manufacturing and was undertaken in collaboration with Nissan Casting Plant Australia Pty Ltd and the Ford Motor Company Australia Limited. This thesis reports on the investigation of the possibility of using an ultrasonic sensing-based, non-destructive testing system to detect gas porosity defects in aluminium die casting parts with rough surfaces. The initial intention was to develop a procedure to obtain ultrasonic signals with the maximum possible amplitude from defects within the rough surface areas of the castings. A further intention was to identify defects with the application of a suitable signal processing technique to the raw ultrasonic signal. The literature review has indicated that ultrasonic techniques have the potential to be used to detect subsurface defects in castings. The possibility of classifying very weak ultrasonic signals obtained from rough surface sections of castings through a neural network approach was also mentioned in the literature. An extensive search of the literature has indicated that ultrasonic sensing techniques have not been successfully used to detect sub-surface defects in aluminium die castings with rough surfaces. Ultrasonic inspection of castings is difficult due to the influence of microstructural variations, surface roughness and the complex shape of castings. The design of the experimental set-up used is also critical in developing a proper inspection procedure. The experimental set-up of an A-scan ultrasonic inspection rig used in the research is described in this thesis. Calibration of the apparatus used in the inspection rig was carried out to ensure the reliability and repeatability of the results. This thesis describes the procedure used to determine a suitable frequency range for the inspection of CA313 aluminium alloy castings and detecting porosity defects while accommodating material variations within the part. The results obtained from ultrasonic immersion testing indicated that focused probes operating at frequencies between 5 MHz and 10 MHz are best suited for the inspection of castings with surface roughness Ra values varying between 50 [micro milli] and 100 [micro milli]. For the purpose of validating the proposed inspection methodology, gas porosity defects were simulated through side-drilled holes in the in-gate section of selected sample castings. Castings with actual porosity defects were also used in this research. One of the conclusions of this research was that it was extremely difficult to detect defects in castings with surface roughness above 125 [micro milli]. Once the ultrasonic signal data was obtained from the sample aluminium die castings with different surface roughness values ranging from 5 [micro milli] to 150 [micro milli] signal analysis was carried out. Signal feature extraction was achieved using Fast Fourier Transforms (FFT), Principal Component Analysis (PCA) and Wavelet Transforms (WT) prior to passing the ultrasonic signals into a neural network for defect classification. MATLAB tools were used for neural network and signal pre-processing analysis. The results indicated that poor classification (less than 75%) was achieved with the WT, PCA and combination of FFT/PCA and WT/PCA pre-processing techniques for rough surface signals. However, the classification of the signals pre-processed with the combination of WT/FFT, FFT/WT and FFT/WT/PCA classifiers provided much better classification of more than 90% for smooth surface signals and 78% to 84% for rough surface signals. The results obtained from ultrasonic testing of castings with both real and simulated defects were validated with X-ray analysis of the sample castings. The results obtained from this research encourage deeper investigation of the detection and characterisation of sub-surface defects in castings at the as-cast stage. Implications for the industrial application of these findings are discussed and directions for further research presented in this thesis.