Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-14Bitstream added on 2015-03-03T12:07:08Z : No. of bitstreams: 1 000807370.pdf: 2293849 bytes, checksum: d68b7cab07938392e6c6fbc74359add9 (MD5) / As exigências e a competitividade atual levam, cada vez mais, à busca por soluções mais baratas e eficazes, para qualquer segmento de mercado. Com isso, o ramo aeronáutico tem procurado por ferramentas que possibilitem o mais alto rendimento possível aliado à redução de custos. Este trabalho de furação em placas de titânio 6Al4V tem origem em função da comunalidade de uso deste material nas indústrias, por manter alta resistência mecânica e a altas temperaturas. As ferramentas escolhidas foram brocas de metal duro e brocas de aço rápido sinterizado objetivando um estudo comparativo entre estas, nas mais variadas condições de corte, desde a refrigeração em abundância com utilização de óleo solúvel, passando pela usinagem à seco e finalizando com o sistema da Mínima Quantidade de Lubrificação (MQL) com óleo de corte puro. Os parâmetros de corte adotados foram conforme literatura técnica, para brocas de metal duro, utilizou-se velocidade de corte de 28 m/min, avanço total de 72 m/min e rotação de 2123 RPM e para as brocas de aço rápido sinterizado, velocidade de corte de 11 m/min, avanço total de 29 mm/min e rotação de 876 RPM. Anterior ao inicio dos testes, foi aplicado a ferramenta de Análise do Modo e Efeito de Falha a fim de identificar e prevenir possíveis discrepâncias na execução do processo de furação. A usinagem ocorreu em passes de 8mm de profundidade com interrupção a cada 200mm a 250mm para recolhimento de amostra de cavaco e avaliação parcial dos diversos possíveis desgastes nas ferramentas. Os parâmetros iniciais de finalização de cada broca foram estabelecidos com desgaste de 0,1mm ou tolerância de furos finais acima de H12. Os testes foram repetidos para ambas as brocas sempre em condições idênticas a fim de permitir uma comparação de resultados entre as ferramentas, geração ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / The current requirements and the competitiveness lead, increasingly, to the search for cheaper and more effective solutions, to any segment of the market.Thus the aeronautics the aviation industry has been searching for tools that allow the highest possible income combined with the cost reduction.. This work of drilling in 6Al4V titanium plates originates due to the commonality of use of this material in industries, for maintaining high mechanical strength and high temperatures. The tools chosen were carbide drills and drills of sintered high speed steel aiming at a comparative study between these, in the most varied cutting conditions, since refrigeration in abundance with use of oil soluble, through dry machining and finishing with the system of Minimal Quantity of Lubrication with neat cutting oil. The cutting parameters were adopted as technical literature, for carbide drills, used cutting speed of 28 m/min, total advance of 72 m/min and 2123 RPM rotation and sintered high speed steel drills, cutting speed of 11 m/min, total advance of 29 mm/min and 876 RPM rotation. Prior to the start of the tests, was applied to the analysis tool mode and effect of failure in order to identify and prevent possible discrepancies in the execution of the drilling process. The machining occurred in 8 mm deep steps with interruption every 200 mm to 250 mm for chip sample and partial evaluation of the various possible wear on tools. The initial parameters of completion of each drill were set with 0,1mm wear or tolerance of final holes above H12. The tests were repeated for both drills always in identical terms in order to allow a comparison of results between the tools, chip generation and final diameter. The diameters were measured with standard pins every 20 holes where, even after intense damage, there was no pre-established dimensional limits variation i.e. ... (Complete Abstract click electronic access below)

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T20:33:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T19:00:29Z : No. of bitstreams: 1 152733.pdf: 71699834 bytes, checksum: cecbe71dfd3722acb5489b4867cb0c32 (MD5) / No presente trabalho procurou-se estudar um processo alternativo de sinterização de componentes ferrosos. Foi desenvolvido um processo de sinterização em Descarga Elétrica de Cátodo Oco (DECO). Como objetivos básicos deste estudo, procurou-se verificar a) a viabilidade do aquecimento de amostras posicionadas no cátodo central à temperaturas suficientemente elevadas para a realização da sinterização; e b) simultaneamente à sinterização do compactado, a obtenção de um enriquecimento superficial com elementos de liga provenientes de um cátodo externo, o qual é posicionado concentricamente em relação ao cátodo central. Como materiais do cátodo externo (fonte de elementos de liga para a descarga) foram utilizados aço ABNT 310 e titânio de pureza comercial. Na caracterização do processo de aquecimento das amostras de ferro foram obtidas curvas de aquecimento para espaços radial entre-cátodos de 3,2 , 5,8 e 9,2 mm, variando-se a pressão entre 0,6 e 6 Torr e a tensão de pico de pulso para os valores de 460, 510, 560 e 720 V. Sob o ponto de vista das descargas elétricas, ênfase especial foi dada ao comportamento das variáveis de tratamento (corrente, tensão média e tempo de pulso ligado) para as diferentes condições de processamento estudadas. Em termos metalúrgicos, foram enfatizados os aspectos relacionados com a modificação da composição química e do acabamento superficial das amostras sinterizadas e dos cátodos externos. Procurou-se, por fim estudar a influência do fluxo de mistura gasosa, do tempo e da temperatura de sinterização, do espaço radial entre-cátodos e da pressão da mistura gasosa. As amostras foram caracterizadas por Microscopia Ótica e Eletrônica de Varredura, Microssonda de Energia Dispersiva e Difratometria de Raio-X. Esta nova técnica mostrou-se eficaz quanto aos objetivos propostos inicialmente, tendo sido verificada pela primeira vez a obtenção de diferentes ligas (com Cr / Ni ou Ti) na superfície de compactados de ferro puro, simultaneamente à evolução da sinterização dos mesmos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T09:59:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T20:33:38Z : No. of bitstreams: 1 104712.pdf: 9837598 bytes, checksum: ffb773944eadb4a9a6ccb54515283ac5 (MD5) / Análise da resistência à corrosão de produtos fabricados via metalurgia do pó empregando a sinterização e a nitretação por plasma. As ligas sinterizadas sinterizadas/nitretadas foram submetidas a ensaios de corrosão eletroquímica em solução KNO3 1.25M e NaCl 3% com o objetivo de avaliar o comportamento das mesmas frente à corrosão. Os ensaios eletroquímicos empregados foram: ECORR vs.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T07:10:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T23:43:07Z : No. of bitstreams: 1 138112.pdf: 29662876 bytes, checksum: a0d7b2773e333dacfd0110d6912a186e (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico / Made available in DSpace on 2012-10-17T12:39:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T17:40:41Z : No. of bitstreams: 1 178730.pdf: 29886153 bytes, checksum: f9edd5999ab5542a575e5f6041ef52f0 (MD5) / Desenvolvimento de um inserto, ângulos e quebra-cavacos, de aço rápido sinterizado da classe T15, para usinagem. As técnicas de metalurgia do pó que se destacam na obtenção desse material são a prensagem isostática a quente e a sinterização com fase líquida, sendo dado ênfase para a segunda técnica. Para a realização desta pesquisa foram produzidos insertos a partir da sinterização com fase líquida do pó de aço rápido AISI T15. Os mesmos foram temperados e revenidos em três diferentes combinações de temperaturas, quais sejam 1160/540ºC, 1210/540ºC e 1210/560ºC. Os resultados obtidos mostram que a sinterização com fase líquida proporciona excelentes propriedades mecânicas às ferramentas de usinagem. Com a otimização dos ângulos e do quebra-cavacos dos insertos foi possível empregá-los na velocidade de 50 m/min, durante 10 minutos, no torneamento com corte contínuo do aço ABNT 1045 trefilado, sendo a usinagem realizada sem a utilização de fluido de corte e com avanço e profundidade de corte, respectivamente, de 0,2 mm e 2,0 mm. Outra constatação importante foi que a combinação de temperaturas de têmpera e revenimento de 1210/540ºC proporciona maior dureza às ferramentas, mas piora consideravelmente a resistência ao desgaste das mesmas, isto para o processo de usinagem empregado nesta pesquisa

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-25T20:29:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 299826.pdf: 6542938 bytes, checksum: f8a6d2fb1008159f59b51920915459c2 (MD5) / Neste trabalho propõe-se o estudo experimental e teórico de minitubos de calor híbridos, fabricados a partir da combinação de dois tipos de estruturas capilares: as ranhuras do tipo fios e placas, onde fios de cobre roliços são soldados por difusão a placas planas de cobre, e a tecnologia de meio poroso, onde pós metálicos são sinterizados. A fabricação dos minitubos utilizados neste trabalho foi desenvolvida no Laboratório de Tubos de Calor (LABTUCAL) em conjunto com o Laboratório de Materiais (LABMAT) desta universidade. Uma revisão bibliográfica sobre o estado da arte em minitubos de calor e de sua aplicação para o controle térmico de computadores portáteis é apresentada. Baseado em trabalhos da literatura especializada, foi desenvolvido um modelo hidrodinâmico acoplado a um modelo térmico unidimensional em regime permanente, para a previsão da máxima capacidade de transporte de calor e da distribuição da temperatura de parede do dispositivo. Os resultados dos modelos matemáticos foram comparados com resultados experimentais obtidos a partir de testes em laboratório, para minitubos carregados com metanol. Verificou-se também que o desempenho térmico dos minitubos de calor híbridos foi superior ao desempenho dos minitubos com estrutura capilar simples, do tipo fios e placas e sinterizado. Através desta constatação, um minitubo de calor híbrido em formato de "S" foi inserido em um computador portátil e testado com sucesso em uma situação real de uso. Este trabalho apresenta algumas contribuições para o estado da arte em minitubos de calor, dentre elas, o desenvolvimento de um novo tipo de configuração de estrutura capilar, cuja patente foi requerida; o desenvolvimento da metodologia de fabricação destes dispositivos; o desenvolvimento de modelo matemático que permitiu a análise da influência de parâmetros no seu desempenho térmico e resultados de testes dos dispositivos em ambiente de microgravidade. Para a parte sinterizada, estudos mostraram que o parâmetro mais importante é a permeabilidade do líquido no meio poroso, enquanto que para a parte ranhurada o parâmetro de grande influência é o ângulo de contato entre fluido e parede (metal). Procedimentos de medição de permeabilidade e a determinação do ângulo de contato mais adequado para a geometria fios e placas são também discutidos neste trabalho. Os testes em microgravidade dos minitubos de calor foram financiados pela Agência Espacial Brasileira (AEB) e fazem parte do Programa Microgravidade, que culminou no lançamento do foguete VSB-30 em dezembro de 2010 na base aérea de Alcântara/MA / This work presents an experimental and theoretical study of hybrid mini heat pipes, fabricated with a combination of two types of capillary structures: grooves, made of copper wires welded by diffusion to flat plates, and porous media technology, where metal powders were sintered. The mini heat pipes used in this study was developed at the Heat Pipes Laboratory (LABTUCAL) in partnership with the Material Laboratory (LABMAT). A literature review of the state of art of mini heat pipes and their application on laptop thermal control are presented. Based on a literature study, an one-dimensional steady state hydrodynamic model coupled to a thermal model was developed to predict the maximum heat transport capacity and wall temperature distribution. The results of the mathematical models were ompared with experimental results in mini heat pipes charged with methanol. The hybrid mini heat pipe showed a higher thermal performance than those devices with one single capillary structure as sintered and wire mini heat pipes. Through this confirmation, a hybrid mini heat pipe was inserted into a laptop computer and successfully tested. The main contributions of this work are: development of a new type of capillary structure configuration, whose patent was required; development of a fabrication methodology for these devices, development of a mathematical model to predict the maximum operational conditions and optimum designed parameters and the test results under microgravity conditions. Regarding the sintered part, studies have shown that the most important parameter is the determination of the liquid permeability in the porous medium, while, for the grooved part, the parameter of great influence is the contact angle. Procedures to determine the permeability experimentally and the most appropriate contact angle for the grooved geometry were also discussed in this work. The mini heat pipe tests under microgravity conditions were supported by Brazilian Space Agency (AEB) as part of the Microgravity Program, which culminated in the launch of the VSB-30 rocket in December of 2010 at the lcantara/MA Air Force base.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-23T02:03:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O corpo humano apresenta diferentes tipos de tecido. Todos esses tecidos estão sujeitos a diferentes tipos de danos. Em algumas situações, a capacidade auto-regenerativa de um tecido é suficiente para a regeneração da região danificada. No entanto, em outras situações, o tecido, por si só, não é capaz de regenerar a região danificada de modo eficiente, deixando falhas. Arcabouços constituídos por materiais bioreabsorvíveis, tais como poli(L-ácido láctico) e hidroxiapatita, podem ser utilizados para regeneração guiada de tecidos e podem ser degradados e metabolizados pelo organismo. O processo de sinterização apresenta potencial para fabricação de arcabouços tridimensionais, pois permite controlar porosidade e tamanho de poro e não exige a presença de solventes orgânicos, que geralmente são tóxicos para o organismo. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi fabricar arcabouços tridimensionais por meio da sinterização de PLLA e de compósitos PLLA-HA de matriz polimérica. Inicialmente, o polímero PLLA foi cominuído a seco em um triturador doméstico, durante 4 h. Em seguida, o PLLA cominuído foi caracterizado por DSC, TGA e MEV e misturado mecanicamente com hidroxiapatita durante 2 h para se obter os compósitos PLLA-HA com diferentes teores da fase cerâmica. Posteriormente, o PLLA cominuído foi sinterizado em 175°C, 176°C ou 177°C, os compósitos PLLA-HA5 e PLLA-HA10 em 176°C e o compósito PLLA-HA20 em 179°C, durante 1 min. Finalmente, os arcabouços obtidos foram caracterizados por MEV, picnometria à hélio e ensaio de compressão. O PLLA cominuído apresentou Tg = ~ 63°C, Tm = ~ 183°C, Tonset = ~ 375ºC e morfologia irregular. Os arcabouços PLLA-HA0 e PLLA-HA20 apresentaram interconectividade entre poros, faixa de tamanho de poro conveniente para regeneração de tecido ósseo e faixa de resistência à compressão próxima à faixa de resistência à compressão do osso trabecular. Adicionalmente, o arcabouço PLLA-HA20 apresentou, tanto na superfície como no interior, uma distribuição aparentemente homogênea de partículas de hidroxiapatita. O processo de sinterização de PLLA e compósitos PLLA-HA permitiu a fabricação de arcabouços tridimensionais. Adicionalmente, os resultados de interconectividade entre poros, tamanho de poro, resistência à compressão e distribuição de hidroxiapatita indicam que os arcabouços PLLA-HA0 e PLLA-HA20 fabricados neste estudo apresentam grande potencial para serem aplicados na regeneração guiada de tecido ósseo.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T06:11:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241262.pdf: 1773783 bytes, checksum: 7c76269a0bccfc19cca2bf07845a7b3b (MD5) / No desenvolvimento de materiais com gradiente funcional (Functionally Graded Materials - FGM), o uso do processo de sinterização seletiva a laser (SLS) oferece vantagens tais como a construção de formas livres e o controle localizado da composição e dos parâmetros de processo, em comparação aos demais processos de fabricação rápida. Estudos referentes a componentes anti-fricção (buchas, mancais, etc.) mostram que alguns destes componentes possuem melhor desempenho quando existem variações composicionais ao longo do mesmo. Visando investigar as possibilidades de aplicação de blendas com gradiente de composição fabricados por SLS em componentes anti-fricção, foram fabricados corpos de prova e peças com gradiente funcional PA12/PEAD, PA6/PA12 e PMMA/PS. Os corpos de prova foram caracterizados através de análises de espectroscopia de infravermelho, MEV, DSC, DRX, índice de fluidez e DMA. O processamento dos materiais poliméricos e das blendas por sinterização seletiva a laser mostrou-se dependente de alguns fatores: de características do material como a forma e o tamanho das partículas; da absorção da energia do laser pelo material; e do índice de fluidez nas condições de processamento. A influência do índice de fluidez sobre a processabilidade das blendas mostrou-se muito significativa. Tal fator teve também grande influência na formação da microestrutura e por conseqüência nas propriedades apresentadas pelas blendas. Materiais mais tenazes apresentam um comportamento mecânico mais interessante para peças porosas como as fabricadas por SLS, proporcionando uma maior resistência a propagação de trincas e defeitos. A fabricação das peças com gradiente de composição utilizando a sinterização seletiva a laser de blendas poliméricas, mostrou que várias microestruturas podem ser obtidas dependendo dos parâmetros de processo e da composição das blendas, permitindo a fabricação de componentes com variadas propriedades e funções ao longo do mesmo.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-24T03:30:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 260040.pdf: 26241231 bytes, checksum: 0f22c8ef5cb35d959b17837c3540024e (MD5) / A fabricação rápida de componentes poliméricos é uma alternativa na obtenção de geometrias complexas para as mais variadas aplicações. A tecnologia de fabricação, que compreende a sobreposição de camadas sucessivas de material particulado e sinterização por laser (SLS, Selective Laser Sintering), apresenta enorme potencial de integrar liberdade de forma, com a possibilidade de variação composicional em determinados volumes do componente. Neste contexto, a obtenção de propriedades específicas pode ser alcançada com o emprego de materiais especiais em conjunto com os tradicionalmente utilizados. A adição de nanotubos de carbono (CNTs) ao material particulado, mais especificamente a poliamida, pode dar origem a nanocompósitos com propriedades interessantes para o setor aeroespacial, como: elevada resistência mecânica e propriedades elétricas e térmicas incomuns à maioria dos materiais poliméricos. O objetivo deste trabalho foi a obtenção de peças com gradiente funcional, fabricados pela técnica de Sinterização Seletiva a Laser, a partir de compósitos de Poliamida 12 (PA12) e nanotubos de carbono de múltiplas paredes (MWCNTs). Para a obtenção das propriedades mecânicas otimizadas foram estudadas etapas de tratamento de superfície dos nanotubos, com o objetivo de melhorar sua interação com a matriz. Estudos para obtenção de parâmetros otimizados de processamento foram realizados com compósitos PA12/MWCNTs, com o intuito de aumentar a resistência mecânica em relação à base polimérica. As análises microestruturais e das propriedades mecânicas foram obtidas por ensaios dinâmico-mecânicos e microscópio eletrônico de varredura. Um modelo de componente mecânico exibindo um gradiente de composição foi confeccionado e analisado. Foram obtidos aumentos percentuais em termos de propriedades mecânicas na ordem de 20% com a adição de 1,0% em massa de nanotubos de carbono. A incorporação de 3%p da mesma carga apresentou decréscimo dessas propriedades mecânicas. A fabricação de componentes com gradiente de composição apresentou características interessantes quanto à morfologia e robustez, mostrando as potencialidades deste desenvolvimento para aplicações no setor aeroespacial, principalmente em componentes de satélite. The rapid manufacturing of polymeric parts is an alternative to obtain complex shapes for different applications. Selective laser Sintering (SLS) is a rapid manufacturing technology that presents a great potential to integrate freeform with the possibility of compositional change in the volume of the part through overlapping of successive layers of powder material. In this context, the achievement of specific properties can be obtained with the use of special materials together with common used materials. The addition of carbon nanotubes (CNTs) to the powder material, more specifically the polyamide, can form nanocomposites with interesting properties for aerospace industry, such as: high mechanical strength and unusual thermal and electrical properties for the many kinds of polymeric materials. The main objective of this work it to obtain parts with functional gradient from composites of Polyamide 12 (PA12) and multiple walled carbon nanotubes (MWCNTs), manufactured by the Selective Laser Sintering technique. In order to obtain the desired mechanical properties, it will be necessary steps of surface treatment of the nanotubes with the objective to improve its adhesion properties. Subsequent obtaining the mixture, it will be studied and optimized the processing parameters of the composites during the selective laser sintering process aiming at increase of the mechanical strength compared with the pure matrix material. The microstructural analysis and mechanical properties will be evaluated using dynamical mechanical and scanning electron microscope. A mechanical component consisting on a demonstrative character displaying a gradient of composition was made and analyzed. Percentage increases were achieved in flexural modulus and stress in the order of 20% with the addition of 1.0%wt of carbon nanotubes. The incorporation of 3%wt the same filler has provided decrease of mechanical properties. The manufacture of functionality graded components on the Y axis become possible, presenting interesting features on the morphology and mechanical consistency, showing the potential of this development for applications in the aerospace sector, especially in satellite components.

Orientador: Marcos Valério Ribeiro / Banca: José Vitor Candido de Souza / Banca: Amauri Hassui / Resumo: Este trabalho é uma proposta para facilitar a quantificação da usinabilidade de um material de alta resistência destinado à produção de peças de segurança para indústria automotiva. A complexidade dos processos de usinagem necessita do desenvolvimento de um método de avaliação da usinabilidade nas mãos de quem produz o material e, pelo grande número de parâmetros envolvidos, dificulta a rápida e precisa obtenção de resultados. A evolução tecnológica tende a desenvolver materiais com melhores propriedades mecânicas e com microestruturas mais refinadas que oferecem maior resistência à usinagem. Neste trabalho foram desenvolvidas ferramentas que permitiram simular uma situação real de usinagem de barras do aço DIN C45, por torneamento radial. O objetivo do trabalho foi avaliar os parâmetros do processo atualmente utilizado, bem como, estabelecer um padrão de referência para aferição, no próprio fornecedor, de melhorias implantadas neste produto. Como resultado foi possível confirmar que o avanço e a rotação atualmente utilizados estão perfeitamente adequados. Entretanto, outro ângulo de saída proposto apresentou aumento significativo da vida da ferramenta nas várias condições testadas. Foi possível realizar a quantificação da usinabilidade, conforme a intenção inicial deste trabalho / Abstract: This is work is a proposal to quantify the machinability of a high strength material for safety parts production in automotive industry. The complexity of machining processes requires development of an evaluation method of machinability that can be done by those who produce the material before the end-user involvement and, mainly due to large number of parameters involved, it's difficult to obtain fast and accurate results. Technological evolution leads to the development of materials with improved mechanical properties and finer microstructures that offer greater resistance to machining. This work aimed to establish tools that simulated a real situation machining grade DIN C45 steel bars. The goal was to evaluate the process parameters used currently and also to establish a benchmark for evaluation in laboratory for future improvements to be incorporated in the steel bar. In this evaluation, it was confirmed that the advance and speed currently used are perfectly adequate. However, another angle output proposed achieved superior results, significantly increasing tool life in several conditions tested / Mestre