Orientador: Antonio Jorge Abdalla / Coorientador: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Tomaz Manabu Hashimoto / Banca: Fernando de Azevedo Silva / Banca: Carlos Antonio Reis Pereira Baptista / Banca: Danieli Aparecida Pereira Reis / Resumo: Os aços Maraging são aços de ultra-alta-resistência, tem composição à base de ferro ligado com cerca de 18% de níquel, com limite de esoamento entre 1.400 a 2.500 MPa. Possuem propriedades superiores, tais como a alta ductilidade, boa soldabilidade, tratamento térmico simples sem deformações, boa usinabilidade, alta resistência e resistência ao desgaste. A sua boa tenacidade permiti que suporte tensões repetidas de fadiga por maior tempo, comparado com outros aços de alta resistência. Para o presente trabalho, a partir de diversos testes de solda a laser, aplicação de tratamentos térmicos e tratamento superficial de nitretação a plasma, foram estudadas as propriedades mecânicas através de ensaios de tração, fadiga, impacto, dureza e rugosidade. Foram também analisadas, com auxílio do Microscópio Óptico, as características microstuturais da zona de fusão (ZF), zona térmica afetada (ZTA) pelo calor da solda e camada nitretada. Com o auxílio de um Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) analisou-se o mecanismo da fratura e foram realizadas análises por E.D.S. (Energia Dispersiva de Raios X). Foram realizados vários teste com tempos e temperaturas para se definir a melhor condição de envelhecimento, obteve-se a temperatura de 480°C por 3 horas como satisfatoria. A solda a laser mostrou-se eficaz para a união das chapas, com perda de resistência inferior a 10%, quando comparada com a resistência do aço maraging sem solda. As análises da superfície fraturada mostram que a ruptura dos corpos de prova soldados ocorrereu na região da zona fundida, e possui natureza dúctil, com a formação de dimples, para todas as condições de tratamento térmico, o processo de soldagem e nitretação a plasma não alteraram o tipo de fratura típica dos aços maraging. A vida em fadiga não foi prejudicada ...( Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Maraging Steels are ultra-high-strength, that have their composition based on iron alloyed with approximately 18% Nickel, with yield strength between 1.400 to 2.400 MPa. They have superior properties, such as high ductility, good weldability, simple heat treatment without deformation, good machinability, high strength and wear resistance. Their hardness and resistance allow them to supports repeated stress of longer fatigue in comparison with other high strength steels. The maraging steel has a significant cost advantage due to the good workability, predictable and uniform retraction during heat treatment, making this steel be promising. For this work, from various laser welding tests, heat treatment and surface treatment of plasma nitriding, The mechanical properties were studied by means of testing: traction; fatigue; impact; hardness; and roughness. We also analyze, with the aid of optical microscope, the microstructural characteristics of the fusion zone (FZ), the heat affected zone (HAZ) due the welding and by nitrided layer. With the aid of SEM (Scanning Electron Microscope) and EDS (Energy Dispersive Scanning), we analyzed the fractured mechanisms. Several tests were carried out with times and temperatures to determine the best aging condition and the chosen temperature was 480°C for 3 hours. The application of laser welding seems to be effective for joining the plates with loss in the yield strength or tensile strength less than 10%, compared with the strength of maraging steel without welding. The analyses of the fractured surface showed that the rupture of the welded samples occurred in the fused zone region and has ductile nature, with formation of dimples for all heat treatment conditions. The welding and plasma nitriding process have not modified the type of typical fracture of the maraging steel. The life in ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Neste trabalho foi feito o estudo comparativo da composição química, da microestrutura e das propriedades mecânicas entre metais de solda com e sem adição de pó metálico de aço alta resistência baixa liga (ARBL). Foram feitos oito cordões pelo processo de soldagem por arco submerso, utilizando-se corrente de 660A, tensão de 34V, velocidade de soldagem de 28,8 cm/min e vazão de pó de 4,5 kg/h. Foram utilizados os arames EM-12K e EB-2, os fluxos OK1071 e BX200. O arame e o fluxo foram alternados para os oito cordões de solda. Foi adicionado o pó metálico PD-3 em quatro cordões de solda. Utilizou-se chapa de aço USI-SAC-50. Fez-se a metalografia, a quantificação da microestrutura e da austenita retida dos oito cordões. Os cordões sem adição de pó metálico apresentaram maiores porcentagens de ferrita acicular e maiores porcentagens de austenita retida. As propriedades mecânicas foram obtidas por ensaios de dureza, tração e impacto. Os cordões sem adição de pó apresentaram maiores valores de dureza e maiores limites de escoamento. Dos resultados obtidos foi concluído que a austenita retida influenciou na queda do patamar de energia dúctil para metais de solda com baixos teores de oxigênio e também influenciou no aumento da AFTI (aparência da fratura na temperatura de transição) quando em porcentagens relativamente altas nos cordões de solda como soldados. / The comparative study of the composition, microstructure and mechanical properties among weld metals with and without alloyed metal powder of High Strength Low Alloyed (HSLA) steel were dane. Eight submerged are weld metals were made, using welding current of 660A, are voltage of 34V, travel speed of 28,8 cm/min and a powder flow of 4,5 kg/h. EM-12K and EB-2 wires and OK1071 and BX200 fluxes were used. The wire and the flux were alternated for eight weld metals. PD-3 alloyed metal powder was used in four weld metals. The USI/SAC-50 steel was used in this work. The metallography, microstructure quantification and retained austenite quantification of eight weld metals were done. The weld metals without alloyed metal powder showed higher percentages of acicular ferrite and retained austenite. The mechanical properties were obtained through tests of hardness, strength and impact. The weld metals without alloyed metal powder showed higher hardness and yield strength. From the results obtained, it was concluded that the retained austenite influenced on both depress of the upper shelf depressed for weld metals with low oxygen content and on the increase of the fracture appearance transition temperature (FATT), when in higher percentages, in weld metals as-welded.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-08-06T14:21:15Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6349004 bytes, checksum: 5fc34621be24009902143537293add8e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-06T14:21:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6349004 bytes, checksum: 5fc34621be24009902143537293add8e (MD5) Previous issue date: 2018-02-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho compreende a realização de um estudo numérico-experimental do comportamento estrutural de 12 protótipos de perfis soldados com alma castelada sujeitos à flexão. Os objetivos específicos foram avaliar experimentalmente o desempenho estrutural de vigas casteladas soldadas susceptíveis à flambagem do montante de alma por cisalhamento (FMAV); avaliar a influência do método de fabricação das vigas casteladas soldadas nas imperfeições geométricas iniciais e comparar os resultados com os das vigas casteladas laminadas da literatura; e propor um modelo analítico para verificação do estado limite de FMAV. Dez das doze vigas ensaiadas falharam por FMAV. Uma das vigas falhou por formação de mecanismo Vierendeel e outra por ruptura da junta soldada no montante de alma. De acordo com os resultados obtidos no presente trabalho, observou-se que praticamente não existem diferenças entre o comportamento de vigas alveolares soldadas e laminadas. O programa experimental conduzido contribuiu para o estabelecimento de uma proposta de verificação ao modo de colapso por FMAV. Por fim, o modelo numérico utilizado para realização das análises numéricas prévias foi capaz de estimar satisfatoriamente a resposta estrutural dos modelos ensaiados. A coerência e correlação entre os resultados de modelos pares e entre os resultados experimentais e numéricos evidenciam rigor na execução dos procedimentos de análise. / This work comprises the execution of a numerical-experimental study of the structural behavior of 12 specimens of welded castellated beams subjected to bending. The specific objectives were to experimentally evaluate the structural performance of welded castellated beams susceptible to web-post buckling under vertical shear; to evaluate the influence of the manufacture method on the initial geometric imperfections by comparing the results with those in the literature from castellated beam specimens fabricated from hot rolled parent sections; and to propose an analytical model to verify the shear capacity of the web-post. Ten of the twelve specimens tested failed by web-post buckling. One of the specimens failed due to Vierendeel mechanism and another by rupture of the welded joint in the web-post. According to the results obtained in the present work, it was observed that there are practically no differences between the behavior of welded and hot rolled castellated beams. The experimental program conducted contributed to the establishment of an analytical model to verify the shear capacity of the web-post. Finally, the numerical analysis was able to appropriately estimate the structural response of the tested specimens. The consistency and correlation of results for identical models and between the experimental and numerical results show rigor in the execution of the analysis procedures.

Orientador: Lourenço Correr Sobrinho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-07-23T13:43:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cangiani_MarcosBlanco_M.pdf: 3225975 bytes, checksum: 9a3be646fff572577cec958bb3bfe690 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: O propósito deste estudo foi investigar a resistência à fadiga das ligas do sistema Co-Cr (Dentorium e Degussa), submetidas ou não ao procedimento de soldagem convencional. Oitenta corpos-de-prova cilíndricos com 1,7 mm de diâmetro foram obtidos por fundição odontológica, utilizando maçarico à oxigênio e acetileno para cada tipo de liga. O procedimento de soldagem foi realizado em sessenta corpos-de prova de cada uma das ligas, sendo que vinte serviram de controle. A soldagem foi efetuada com uma liga à base de Co-Cr utilizando um maçarico à oxigênio e gás (G.L.P.). Uma distância de 0,3 mm foi padronizada entre as extremidades dos três tipos de preparo (topo a topo, chanfro de 30° e ponta de lápis) a serem soldadas. O ensaio de resistência à fadiga foi realizado numa máquina de cargas cíclicas AMSLER (Alfred J. Amsler & Co.), calibrada com carga constante de tração de 1 kgf, com os corpos-de-prova solicitados à flexão por ciclo oscilatório de 2° para cada lado. Após a fratura, o número de ciclos foi registrado e a superfície de fratura analisada sob M.EV.. Os resultados foram estatisticamente analisados usando a análise ,de variância e o teste de Tukey, nos quais verificamos que: 1 - Para a liga Dentorium, os três tipos de preparo (com solda) apresentaram valores de resistência estatisticamente semelhante entre si, porém, foram estatisticamente inferiores ao controle (sem solda); 2 - Para a liga Degussa, os preparos tipo ponta de lápis e topo a topo (com solda) mostraram valores de resistência à fadiga estatisticamente semelhantes entre si, porém, estatisticamente inferiores ao controle (sem solda) e preparo em chanfro de 30°. Nenhuma diferença estatística foi encontrada entre o controle e o preparo em chanfro de 30°; 3 -. a liga Dentorium apresentou valores de resistência à fadiga estatisticamente superior à liga Degussa, quando a solda foi efetuada no preparo tipo ponta de lápis. Nenhuma diferença estatística foi observada para o controle e os tipos de preparos em chanfro de 30° e topo a topo / Abstract: The purpose of this study was to investigate the fatigue stength of the system Co-Cr (Dentorium and Degussa), submitted or not to the procedure conventional soldering. Cylindrical eighty specimens with 1,7 mm in diameter were casted utilizing oxi-acetilene torch for each alloys kind. The soldering procedure was realizated in sixty specimens of each alloy and twenty were control. the soldering were obtained by Co-Cr welding rods and gas-oxygen torch. the solder gap selected was 0.3 mm for each prepared (top to top, chamfer 30° and pencil point). The fatigue strength was conducted in a AMSLER (alfred J. Amsler & Co. - Shaffhausen Schaweis - Switzerland) fatig~e testing machine and the specimens were sujected to a tensile load of 1 kg, and a ciclic stress amplitude of 2°. After failure, the cycles were registered and the fracture surface was examined with (S.E.M.). The results were statistically analysed using a Mann-Whitney. The results of this study indicated that: 1 - For the Dentorium alloy the three types of prepare (with solder) presented- values of strength statistically similar to each other but inferior statistically than control (without solder); 2 - For the Degu'ssa alloy, the type of prepared pencil point and top to top (with solder) showed the similar results statistically, but inferior statistically to the control (without solder) in chamfer of 30°. No statistical difference wás found between the control and prepared in chamfer of 30°; 3 - The Dentorium alloy presented resistance values of fatigue superior statistically the degussa alloy, when it solde r was made in prepare pencil point. No statistical difference was observed for the control and ty pes of prepared in chamfer 30° and top to topo / Mestrado / Materiais Dentarios / Mestre em Ciências

Orientador: Roseana da Exaltação Trevisan / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-12T18:26:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fraga_FranciscoEdsonNogueira_D.pdf: 3779686 bytes, checksum: b907dc0886225032e946b10c70a7169c (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O interesse da indústria em se ter um maior controle das distorções provocadas pela soldagem de chapas de alumínio, em função da crescente demanda por esse material, incentivaram o desenvolvimento do presente trabalho. Neste trabalho são estudadas as deformações causadas pela soldagem TIG em chapas de alumínio, liga Al 5052, em função do grau de encruamento das chapas e em função da direção de soldagem em relação ao sentido de laminação. Foram utilizadas chapas com três graus de laminação a frio e as soldas realizadas no sentido paralelo e perpendicular ao sentido de laminação das chapas. As distorções provocadas pela soldagem foram avaliadas através de uma metodologia desenvolvida nesse trabalho. Essa metodologia possibilitou a quantificação dos resultados através de coeficientes de distorção longitudinal e transversal. Complementarmente, para melhor compreensão dos resultados, procedeu-se uma análise microestrutural por microscopia ótica e por EBSD (Eletron Backscatter Diffraction) no metal base e na zona afetada pelo calor (ZAC). Com o EBSD obteve-se resultados de textura cristalográfica no metal base, que foram avaliados por meio de ODF (Orientation Distribution Function). As distorções provocadas pela soldagem foram avaliadas com um nível de significância dos resultados de 10%. Os resultados de distorção mostraram ocorrências de deformações longitudinais e transversais em todas as condições avaliadas. Foi descoberto que a direção de soldagem paralela ao sentido de laminação do material gera maior distorção, em comparação com a solda perpendicular à laminação. Essa influência da direção de soldagem foi significativamente relevante por consequência da presença da textura tipo Brass no material encruado. A influência do grau de encruamento do material sobre a quantidade de distorções foi tão relevante quando a direção de soldagem em relação à laminação. O coeficiente de distorção aumentou com o aumento do grau de encruamento das chapas. Foi caracterizado também um aumento da largura da ZAC em função do grau de laminação do material, concomitante com o aumento das distorções devido à soldagem. / Abstract: The industry interest on having a better control in the distortions provoked by welding of aluminum plates, caused by the crescent demand of this material, motivated the development of this work. In this work, it is studied the deformation caused by TIG welding in aluminum plates, alloy Al 5052, in function of the cold working degree (tempers) on the plates and in function of the welding direction in relation to the rolling direction. Were used plates with three different tempers (O, H32 and H34) and the welds were made parallel and perpendicular to the rolling direction. The welding distortions were evaluated by means of a methodology developed in this work. With this methodology was possible to quantify the results through the longitudinal and transversal distortion coefficients. Additionally, for a better understanding of the results, it was carried out a micrographic analysis by means of optical microscopy and Eletron Backscatter Diffraction (EBSD) over the base metal and the heat affected zone (HAZ). With the EBSD analysis it was obtained results about the crystallographic texture on the base metal, which were evaluated by means of Orientation Distribution Function (ODF). The distortions caused by welding were evaluated with a significance level of the results of 10%. The results of the distortions showed the occurrence of longitudinal and transversal deformations in all conditions evaluated. It was discovered that the welding direction parallel to the rolling direction of the material cause the largest distortion compared to the direction welding perpendicular to the rolling direction. This influence of the welding direction was relevant in consequence of the presence of Brass texture in the rolling material. The influence of the cold working degree of the material over the quantity of distortions was as much relevant as the welding direction in relation to the rolling direction. The distortion coefficient increased with the increase of the cold working degree of the plates. It was also verified an increase in the width of the HAF in function of the cold working degree of the material, as well as an increase of the distortions caused by the welding. / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Roseana da Exaltação Trevisan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-12T19:13:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Inglez_LuisFelipe_M.pdf: 2430907 bytes, checksum: 2ff762a89795106a40225f7d705b1d6f (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Apesar de todos os avanços tecnológicos, o desenvolvimento de projeto, na grande maioria das vezes, ainda é executado de forma interativa, empírica e intuitiva, baseado unicamente na experiência, inteligência ou criatividade dos engenheiros. O desenvolvimento de processo e máquinas para solda em plástico de tanques de combustível soprados não é exceção. Assim como na fase de desenvolvimento, a alteração ou correção de um projeto já existente também é realizada de forma empírica. Visando identificar as falhas de projeto de um processo de solda existente e orientar ações de correção e melhoria, o autor deste estudo utilizou uma metodologia de desenvolvimento sistêmico de projeto, no caso o Axiomatic Design, como uma ferramenta de análise. Para tanto, ele coordenou a construção da matriz de design do processo estudado para identificar os acoplamentos existentes. Num segundo momento, baseando-se nos documentos de controle de produção diário do período de 2005 a 2007, buscou-se estimar os valores anuais do conteúdo de informação deste sistema (Isys). A correção ou melhoria dos acoplamentos que obtivessem as menores eficiências no ano de 2005 foi priorizada. O cálculo dos valores de conteúdo de informação dos anos de 2006 e 2007 visou avaliar a eficácia do método proposto. Os resultados destes cálculos comprovaram que o projeto axiomático pode ser utilizado como ferramenta de análise. / Abstract: Despite all technological and scientific breakthroughs, design is being done empirically on a trial-and-error basis, depending on intuitive and innate reasoning rather than a rigorous scientific study. Design of welding machines for fuel plastic tanks is no exception. Refurbishment and corrective maintenance tasks are also made without any scientific basis. This work intended to demonstrate the use of axiomatic design as an analytic tool for an existent machine design in use on the shop floor. Based on the literature review about Axiomatic Design and Plastic Welding, the author determined the design matrix of an existent fuel tank welding machine, identifying the coupled elements. Moreover, based on production data from 2005 to 2007, the information content (Isys) of this machine was evaluated. The correction or improvement of design parameters with low information content values in 2005 was prioritized. In order to validate the efficacy of using axiomatic design as an analytic tool, the information content values of 2006 and 2007 were evaluated. The result proves that axiomatic design can be used as an analytical tool. / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Itamar Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-14T09:06:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cazetta_JoseRoberto.pdf: 4497773 bytes, checksum: b712ca165319b331601bb3ff49914861 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Ao longo da história dos elevadores as suas respectivas portas passaram por muitas fases de desenvolvimento, desde a sua não utilização até modelos que poderiam acarretar perigo ao usuário. Atualmente os modelos de painéis de portas são seguros, porém de maneira geral, ainda utilizam processos produtivos tradicionais para efetuar a união mecânica entre os componentes, fazendo uso da soldagem. Este trabalho tem por objetivo desenvolver um conjunto painel metálico aplicando os processos de colagem e rebitagem em concomitância na união dos seus componentes, e demonstrar também a sua viabilidade em ser uma alternativa ao conjunto painel soldado. Para isso foram manufaturados dois conjuntos de painéis e seus componentes tiveram as mesmas dimensões e geometrias, diferenciando somente no processo produtivo, pois um teve os seus componentes unidos por meio da soldagem MIG e no outro painel aplicou-se fita adesiva VHB e rebites de aço inoxidável na união de seus componentes. A legitimação da alternativa entre processos se fez por meio da análise comparativa dos dados obtidos em dois diferentes ensaios executados nos painéis, sendo um deles de flexão, ou seja, consiste em aplicar uma carga de 300N perpendicular à face frontal do painel e em seu ponto mais vulnerável. O outro ensaio foi submeter os painéis a esforços de torção, por meio da aplicação de uma carga de 500N durante cinco minutos. Os resultados dos ensaios demonstraram que o conjunto painel soldado tem a melhor rigidez comparativamente ao painel colado e rebitado, porém o painel colado e rebitado teve o melhor desempenho, em termo dos dois ensaios utilizados. / Abstract: Along the elevators' history its door has passed through many development phases since its no using of the doors by the ones which could cause injuries to the user. Nowadays the models of the doors panels are safe, however they still have used traditional productive processes (welding) to make the mechanical union among the components. The objective of this work is to develop a metallic panel applying the agglutinated and riveting processes in concomitance in the union of their components and also to demonstrate the viability as an alternative of the welded panel, so that two panels were manufactured and their components had the same dimensions and geometries, differing only on the productive process. One of them their components were jointed by welding MIG and the other one was applied VHB adhesive tape and stainless steel rivets for joining of their components. The legitimation of the alternative among processes was made by using the comparative analysis of the results obtained from two different tests executed on the panels. One of them consists to apply 300N perpendicular to the panel front face, in the more vulnerable point. It is the flexure test. The other test was to submit the panels to torsion efforts, by using the load application of 500N for five minutes. The results of the tests demonstrated that the welded panel has the best rigidity and the agglutinated and riveted panel had the best performance in terms of the used tests. / Universidade Estadual de Campi / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Com disseminação dos implantes osseointegrados na pratica clinica a ocorrência de complicações mecânicas tornam-se comuns, causando problemas para pacientes e profissionais. O objetivo deste estudo foi comparar o grau de rotação de parafusos de titânio (grau 5), durante testes de torque, re-torque e os valores de destorque (Ncm), sobre infra-estruturas fundidas em monobloco, soldadas com solda TIG e solda Convencional, a partir de abutments tipo UCLA com cinta usinada em Co-Cr. Um dispositivo leitor da quantidade de graus foi especialmente desenvolvido para este estudo, juntamente com um software. Seis implantes Titaniun Fix de 3,75 mm de diâmetro e 13 mm de comprimento e hexágono externo foram montados na base de um dispositivo e diretamente sobre eles foram obtidos os padrões para fundição dos corpos de prova. Para os grupos que foram submetidos a soldagem os corpos foram montados à análogos de implantes Titaniun Fix, e vazados blocos de gesso especial tipo IV (Durone) para serem seccionados e fundidos. Cada corpo de prova foi formado por dois abutments tipo UCLA com cinta em Co-Cr, interligados por uma barra acrílica. Foram obtidos 10 corpos de prova para cada grupo e 60 parafusos de titânio (Grau 5- Titaniun Fix) foram usados para os testes. Obteve-se então a medição do ângulo criado durante o aperto e re-aperto dos parafusos, sendo o re-aperto realizado após 10 minutos do aperto inicial, ambos sob torque de 30Ncm. Após o procedimento de re-aperto, o valor de destoque era imediatamente aferido e anotado em Ncm, possibilitando avaliar a quantidade de torque retido pelo parafuso após o procedimento, sendo esta seqüência realizada 3 vezes para cada corpo de prova. Sendo a análise estatística realizada para essa comparação (ANOVA) Análise de Variância a um critério de classificação, o teste Tukey, para verificar se havia diferença estatística entre os grupos. Os resultados revelaram que durante os procedimentos de torque (aperto), os parafusos empregados em infra-estruturas fundidas em monobloco apresentaram um maior grau de rotação (56,12°), quando comparados aos parafusos empregados em infra-estruturas segmentadas e fundidas separadamente soldadas com solda TIG valor médio de (43,2°) e solda Convencional com valor médio (35,7°), sendo a diferença entre os grupos estatisticamente significante em todos os grupos para o momento torque; p<0,05. Durante o momento re-torque, o ângulo formado na cabeça dos parafusos também foi sempre maior para o grupo monobloco (15,55°) , comparado aos grupos solda TIG (10,15º) e solda Convencional (9,85°) , sendo que diferença estatisticamente significante foi encontrada entre os grupos monobloco em relação aos grupos soldados, e não havendo diferença estatística entre os grupos soldados, p<0,05. Os valores médios de destorque (quantidade de torque retido durante o aperto dos parafusos) foram maiores para o grupo solda TIG (26,77Ncm) em relação aos grupos monobloco (26,55Ncm) e grupo solda Convencional (25,10Ncm) respectivamente, porém sem diferença estatisticamente significante entre os grupos. Tanto para o momento de torque quanto para o momento de re-torque, infra-estruturas do grupo Monobloco permitiram maior rotação dos parafusos dos abutments, quando comparados com os grupos Soldados. Na análise dos valores de destorque, estatisticamente os grupos foram considerados semelhantes. / With the spread of osseointegrated implants in clinical practice the incidence of mechanical complications have become common, causing problems for patients and professionals. The aim of this study was to compare the degree of rotation of titanium screws, during testing of torque, re-torque and destorque values (Ncm) in one-piece casting infrastructures, welded with TIG and Conventional welding, from UCLA strap machined Cr-Co abutments. A reader device for the number of degrees has been specially developed for this study, together with a software. Titaniun Fix implants (n=6) of 3.75mm in diameter and 13mm in length and external hexagon were mounted at the base of a device and they were obtained directly from the casting patterns of the specimens. Groups that were subjected to welding were mounted to the implant analogues, submitted to special plaster type IV (Durone) blocks. Each sample was formed by two UCLA type abutments with strap on Co-Cr, connected by an acrylic bar. It were obtained 10 specimens for each group and 60 titanium screws (Grade 5 - Titaniun Fix) were used for testing. The measurement of the angle created during tightening and re-tightening the screws, and re-grip performed 10 minutes after the initial torque, both under torque 30Ncm were obtained. After re-tightening procedure, the value of destoque was immediately measured and recorded in Ncm, to evaluate the amount of torque by the screw retained after the procedure, being this sequence performed three times for each specimen. The statistical analysis used were, analysis of variance (1 way - ANOVA) and the Tukey test to see whether there were differences between the groups. The results revealed that during the procedures of torque (tightening), the screws used in the one-piece infrastructure castings showed a higher degree of rotation (56,12°) compared to the screws used on targeted infrastructure and rendered separately welded with TIG (43,2°) and Conventional welding with a mean value (35,7°), bei ng the difference between the groups statistically significant in all groups for the torque moment (p<0.05). During the re-torque, the angle formed at the head of the screws was also always greater for the one-piece casting group (15,55°) compared to TI G welding groups (10,15°) and Conventional welding (9,85°), and significant diffe rences were found between the groups (p<0.05). The average values of destorque (retained amount of torque when tightening the screws) were higher for the TIG welding group (26,77Ncm) compared to one-piece casting groups (26,55Ncm) and Conventional welding group (25,10Ncm), respectively, however no statistically significant difference between groups were found. For both the torque and re-torque moments, one-piece infrastructure group allowed more rotation of the abutment screws when compared with the welded groups. In the analysis of destorque values, the groups were statistically similar.

Orientador: Paulo Roberto Mei, Antonio José Ramírez Londoño / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-22T11:54:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Theodoro_MariaClaudia_M.pdf: 33501237 bytes, checksum: 62a29876bfd5fdbffed02fa45d21d938 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A Soldagem por Atrito com Pino Não-Consumível (SAPNC) ou Friction Stir Welding (FSW) é uma técnica que proporciona a união de materiais no estado sólido. Traz como vantagens em relação à soldagem onde ocorre a fusão dos materiais, a redução de macro e micro defeitos, ausência trincas e porosidades causadas pela fusão e solidificação do material, redução da segregação de solidificação, excelentes propriedades mecânicas da junta soldada e boa reprodutibilidade. A técnica também não necessita de metal de adição nem gás de proteção e não produz gases nocivos ao homem ou meio ambiente. Diversos tipos de soldagem dissimilar por SAPNC já foram obtidos com bons resultados em alumínio-alumínio, cobre-alumínio, magnésio alumínio, alumínio-aço e aço-aço. Os principais interessados nas juntas dissimilares são a indústria petroquímica, automobilística, naval e aeronáutica. Apesar de terem sido registrados soldagens dissimilares de diversos tipos de materiais, não há dados na literatura sobre soldagem dissimilar de aços inoxidáveis austeníticos UNS S31603 e duplex UNS S32750 pela técnica de SAPNC. Sendo assim, o presente trabalho se torna inédito por ser o primeiro registro de soldagem por atrito com pino não consumível desses dois aços. Placas de aços inoxidável austenítico (UNS S31603) e superduplex (UNS 32750) com 6 mm de espessura soldadas por atrito com pino não consumível utilizando um passe de ferramenta de PCBN-WRe com penetração entre 90 e 92 % da espessura da chapas, apresentaram bons resultados em duas condições: 1) velocidade de rotação de 150 rpm, avanço de 100 mm/min e com controle de força axial de 57 kN; 2) velocidade de rotação de 200 rpm, avanço de 100 mm/min e com controle de posição. A análise metalográfica das juntas soldadas não indicou a presença de defeitos internos ou superficiais. Não foram detectadas por microscopia óptica e difração de raios-X outras fases além de ferrita e austenita na região de solda. O ensaio de dobramento indicou que não houve penetração total em ambas as juntas, sugerindo um segundo passe de xvii soldagem ou a utilização de uma ferramenta com comprimento de pino maior, que permita penetração superior a 92% da espessura da chapa / Abstract: The Friction Stir Welding (FSW) is a solid-state joining process that has, as advantages, reduction or absence of superficial and internal flaws, absence of cracks and porosities caused by material fusion and solidification and good repeatability. The joints also present excellent mechanical properties. Many aluminum-aluminum, cooper-aluminum, magnesium-aluminum, aluminum-steel and steel-steel FSW dissimilar welds presented good results. Petrochemical, automotive, naval and aeronautics industries are the most interested in dissimilar joints. In spite of many diferent dissimilar joints registred, no dissimilar joints of UNS S31603 and UNS S32750 have been performed by FSW. This project seems to be inedited for being the first dissimilar friction stir welded joint of this both materials. Austenitic (UNS S31603) and superduplex (UNS 32750) stainless steel 6 mm thick plates one pass friction stir welded with a PCBN-WRe tool and thick plate penetration between 90 and 92% presented good results in two conditions: 1) tool rotation speed of 150 rpm, traverse speed of 100 mm/min and axial force control of 57 kN; 2) tool rotation speed of 200 rpm, traverse speed of 100 mm/min and tool position control. These welded joints showed adequate bead width, absence of galling and good appearance. Metallographic analysis presented no internal defects. Optical microscopy and X-ray diffraction showed no other phase on the joint except ferrite and austenite. The bendind tests indicate lack of penetration in both joints, suggesting two weld passes or tool penetration greater than 92% of the material thickness to perform total penetration joints / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestra em Engenharia Mecânica

Orientador: Itamar Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:42:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grigoletto_ElianeMaria_D.pdf: 20156618 bytes, checksum: 238e025731557bafac4b6144402fb6be (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: As ligas de estanho-chumbo são usadas para soldar componentes eletrônicos sobre placas de circuito impresso. O chumbo e seus compostos são substâncias tóxicas e a indústria eletrônica deverá eliminar este metal do processo de soldagem. A solda, contato permanente entre os componentes e a placa de circuito impresso, tem como função permitir a passagem de corrente elétrica e fixar os componentes eletrônicos. A resistência a fa1has dos empacotamentos eletrônicos é altamente dependente das propriedades mecânicas e microestrutura da liga de solda usada. As montagens eletrônicas são constantemente sujeitas a flutuações de temperatura devido ao "liga e desliga" dos circuitos ou pelas variações da temperatura ambiente. As diferenças de coeficiente de expansão térmica entre terminais/solda/placa de uma montagem podem produzir tensões e modificações microestruturais na solda. Este trabalho tem por objetivos caracterizar e analisar as propriedades mecânicas e a microestrutura das ligas Sn63-Pb37, Sn62-Pb36-Ag2 e Sn42-Bi58 usadas para soldar dois fios de cobre, topo a topo. As propriedades mecânicas foram analisadas pela rea1ização de ensaios de tração, fadiga isotérmica e microdureza. O método escada foi o usado para calcular a resistência à fadiga das ligas estudas. A caracterização microestrutural das ligas foi efetuada usando as técnicas de microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e microanálise por EDS. As pastas de solda foram analisadas por termogravimetria (TG) e por calorimetria de varredura diferencial (DSC). O resultado obtido para os ensaios de tração para corpos de cobre sem a junção foi igual a 488 ± 9 MPa. Foi obtida a ordem decrescente de resistência à tração: Sn62-Pb36-Ag2, Sn63-Pb37 e Sn42-Bi58 para as junções de cobre com 0,30mm de espessura. Para a liga Sn63-Pb37, usada para soldar junções de 0,15mm de espessura apresentou o valor de 133 ± 22 MPa de resistência à tração. Os resultados obtidos para a resistência à fadiga isotérmica para as ligas Sn63-Pb37, Sn62-Pb36-Ag2 e Sn42Bi58 para junções de 0,30mm de espessura foram 34 ± 5 MPa, 38± 2MPa e 37± 6 MPa, respectivamente. Para a liga Sn63-Pb37, usada para soldar a junção de cobre de 0,15mm de espessura foi obtido o valor de 28± 5 MPa. Quanto aos ensaios de microdureza, a liga Sn63Pb37 apresentou os valores iguais a 10,1± 9 HV e 7,9:t 0,4 HV para amostras não submetidas ao ensaio de fadiga e submetidas ao ensaio de fadiga, respectivamente. As ligas Sn62-Pb36-Ag2 e Sn42-Bi58 apresentaram os valores de 12,2± 0,9 HV e 15,3± 0,9 HV como resultados dos ensaios de microdureza Vickers. A análise microestrutural das ligas por microscopia óptica e por MEV permitiu a observação das fases e de defeitos presentes em cada liga. No caso da liga SOO3Pb37, foi possível a medida do tamanho das fases ricas em chumbo antes e depois do ensaio de fadiga, sendo os valores obtidos para o comprimento do intercepto médio iguais a 2,3± 0,4mm e 2,8 ± 0,7 mm, respectivamente, sendo que no processo de soldagem usado neste trabalho foi obtida a microestrutura semelhante à encontrada em linhas industriais de montagem. As análises por EDS permitiram a obtenção da composição química das fases de cada liga. As análises por termogravimetria demonstraram que as pastas de solda Sn63-Pb37 e Sn42-Bi58 eliminaram aproximadamente a mesma quantidade de gases voláteis, e que a pasta de Sn62-Pb36-Ag2 foi a que perdeu menos massa. As análises por ca1orimetria de varredura diferencial permitiram constatar que as pastas de solda possuíam a temperatura de fusão encontradas na bibliografia especializada / Abstract: The tin-lead alloys are used to solder components on printed circuit boards. Lead and its compounds are toxic substances and the electronic industry should substitute this metal in the soldering process. The solder, constant contact between the components and the printed circuit board, should allow the electric current to flow and support the electronic components. The failure resistance of the electronic packaging is bigh1y dependent of mechanical and microstructure properties of the solder alloy used. The electronic assemblies are constantly submitted to temperature fluctuations due to the "on-off" of the circuits or the environmental temperature variations. The coefficient of thermal expansion differences of terminals/solder/printed circuit board present in assemble could produce stress and microstructure modifications in the solder. The objectives of this work are to characterize and ana1yze the mechanical and microstructural properties of Sn63-Pb37, Sn62-Pb36-Ag2 and Sn58-Bi58 alloys used to solder two copper wires in a butt joint. Tension, isotherma1 fatigue, and microhardness tests were conducted in order to characterize the mechanical properties. The staircase method was used to calculate the fatigue strength of the studied alloys. The optical microscopy, scanning electronic microscopy, and microana1ysis by EDS were used to characterize the microstructure of alloys. The solder pastes were analyzed by thermogravimetry (TG) and scanning differential calorimetry (DSC). The obtained result from the tension tests for the copper specimens without the joint was 488± 9 MPa. The results obtained for the tensile strength for the alloys Sn63-Pb37, Sn62-Pb36-Ag2, and Sn42-Bi58 to the copper joints with O.3Omm of thickness were 93± 8 MPa, 101± 1 MPa, and 79 ± 15 MPa, respectively. The Sn63-Pb37 alloy used to solder 0.15mm thickness joints presented the value equal to 133± 22 MPa to tensile strength. The results obtained to the isotherma1 fatigue strength to the Sn63-Pb37, Sn62-Pb36-Ag2 and Sn42-Bi58 alloys to the joints with 0.30mm of thickness were 34± 5 MPa, 38± 2 MPa and 37± 6 MPa, respectively. To the alloy Sn63-Pb37 used to solder the 0.15mm of thickness of copper joints was obtained the value of 28± 5 MPa. The Sn63-Pb37 presented the values of 10.1± 9HV and 7.9± 0.4 HV for the Vickers microhardness tests of specimens not submitted and submitted to the 1àtigue tests, respectively. The Sn62-Pb37 and Sn42-Bi58 presented the values equals to 12.2± 0.9HV and 15.3 ± 0.9 HV as the results of microhardness tests. The microstructure ana1ysis of the alloy by optical and MEV permitted the observation of the phases and of the defects presents in each alloy. In the case of Sn63-Pb37 it was possible to measure the size of lead rich phases before and after of fatigue test and the values obtained to the medium intercept length was equal to 2.3± 0.4 mm and 2.8± 0.7mm, respectively, and the soldering process used in this work allows to obtain a similar microstructure formed in the industry tine. The EDS ana1ysis permitted to obtain the chemical composition of the phases to each alloy. The ana1yze by thermogravimetry showed that the solder pastes Sn63-Pb37 and Sn42-Bi58 released approximately the same quantity of volatile gases, and the Sn62-Pb36-Ag2 solder paste lost less mass. The scanning differential calorimetry ana1yses showed that the solder pastes had the melting point in accordance with bibliographica1 references / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica