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: Itamar Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-26T22:44:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Damasco_Astrid_D.pdf: 55690110 bytes, checksum: 6c2d5f5f7cbef8c9f338896b128300d0 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: A motivação deste trabalho surgiu do fato da indústria automobilística usar em larga escala o processo de soldagem a ponto por resistência elétrica para a produção de juntas de chapa/chapa e de chapa/tubo com diferentes espessuras, revestimentos e composição química, sendo que ainda há uma série de dificuldades práticas associadas a algumas combinações chapa-tubo- revestimentos e, inclusive, com poucos dados disponíveis na bibliografia especializada. Foi feito, neste trabalho, a caracterização e análise do processo de soldagem a ponto por resistência elétrica para juntas de chapa sobre chapa e de chapa sobre tubo constituídas de aço baixo carbono, com diferentes composição química, espessura e revestimento. Para tanto, foram utilizadas chapas de aço ASTM 1005, de 0,95 mm de espessura, zincadas e tubos de aço ASTM 1023, de seção quadrada 30X30 mm2, com espessuras de 1,5 mm, 2,0 mm e 3,0 mm, todos fosfatizados. Com esses materiais foram obtidas juntas de chapa/chapa e chapa/tubo com diferentes combinações de espessuras ( 0,95/1,5 mm; 0,95/2,0 mm e 0,95/3,0 mm) e revestimentos (zinco/fosfato; zinco/zinco e decapados). As juntas de interesse foram submetidas ao processo de soldagem a ponto por resistência, cujos parâmetros de processo foram previamente determinados com base na chapa mais fina (0,95 mm de espessura), de modo a se obter intervalos de corrente de soldagem para cada combinação de espessura e revestimento.Os parâmetros de processo estudados foram corrente de soldagem, tipo de eletrodos e força entre eletrodos. As juntas obtidas foram analisadas quanto aos seus aspectos externos (identação, deformação e expulsão), aspectos internos (macroestrutura, diâmetro de lente, penetração, vazios e trincas), propriedades mecânicas (resistência à tração axial e torque máximo) e modo de fratura macroscópica. Para as juntas de chapa/chapa foram obtidos intervalos de soldagem maiores que 2,0 kA, garantindo ampla faixa de soldabilidade, para as diferentes combinações de espessuras de chapas e dos revestimentos de chapas estudados. Também foi possível obter intervalos de soldagem maiores que 2,0 kA para as juntas de chapa/tubo, com tubos de 2,0 mm e 3,0 mm de espessura nas diferentes combinações de revestimentos estudadas. A soldagem em tubos de 1,5 mm de espessura foi viabilizada através do desenvolvimento de quatro diferentes processos, sendo que todos os quatro resultaram em intervalos de soldagem acima do valor mínimo de 1,0 kA, a partir do qual um processo de soldagem a ponto por resistência elétrica é considerado viável. Esses processos envolvem a utilização de alguns dispositivos desenvolvidos pela autora, e que levaram a valores razoavelmente altos de carga de tração e de torque máximo. Em alguns casos, os pontos de solda obtidos apresentaram vazios no interior da lente de solda ou trincas na superfície da chapa de 0,95 mm. Contudo, todos os pontos obtidos dentro dos intervalos de soldagem apresentaram valores de carga de tração máxima e de torque máximo maiores que o mínimo prescrito na literatura especializada / Abstract: The motivation for this work came from the fact of the automobile industry uses on a large-scale the resistance spot welding of low-carbon steel of sheet/sheet and sheet/tube joints, with different composition, thickness, and coating, and there are a few information on these complex joints in the bibliography. A characterization and analysis ofthe resistance spot welding process for sheet/sheet and sheet/tube joints of low-carbon steel, with different composition, thickness, and coating has been conducted. For that, ASTM 1005 steel zinc coated sheet, 0.95 mm thick, and ASTM 1023 steel square tube, 30x30 mm2, 1.5, 2.0, and 3.0 mm thick, in a phosphorised condition have been utilized, for obtaining sheet/sheet and sheet/tube joints with different thickness combination (0.95/1.5 mm; 0.95/2.0 mm; 0.95/3.0 mm), and coating (zinc/phosphate; zinc/zinc; and uncoated). The joints were welded by using the welding parameters obtained from the thinest sheet (0.95 mm thick) in order to obtain welding electric current intervals for each thickness and coating combinations. The welding electric current, type of electrode, and welding force have been studied. The joints have been analysed from the following points of view: external aspects (indentation, deformation, and expulsion); inner aspects (macrostructure, nugget, diameter, penetration, shrinkage void, and cracks); mechanical properties (ultimate tensile load and maximum torsional moment), and macroscopic fracture mode. It was observed electric current welding intervals greater than 2.0 kA for all sheet/sheet joints, that means wide weldability for different combinations in sheet thickness and coating. It was possible to observe also current welding intervals greater than 2.0 kA for sheet/tube joints, 2.0 and 3.0 mm thick for all coating conditions. On the other hand, it was possible to obtain good welds in 1.5mm thick tube only by using four different processes, and as a result of these, it was also possible to obtain current welding intervals greater than the minimal value 1.0 kA. Some of the fixtures used in these four processes were developed by the author. In some case, there were shrinkage voids in the nugget or cracks frem 0.95 mm thick sheet surface. Therefore, all nugget obtained in the current welding intervals presented ultimate tensile load and maximum torsional greater than the minimal value recommended in the bibliography / Doutorado / Materiais e Processos / Doutor em Engenharia Mecânica

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

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

Orientador: Yuzo Iano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T18:51:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camilo_Edson_M.pdf: 3518346 bytes, checksum: 0264cd60aaed512cef0dacda58a43540 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Este trabalho de Mestrado tem como objetivo contribuir para a área de placa de circuito impresso no que se refere ao projeto de layout focado não só em satisfazer as conexões das trilhas, mas nas regras de projeto com foco na redução de curto circuito de solda para o processo de solda por onda. Projetos de PCB (Printed Circuit Board) ou PCI (Placa de Circuito Impresso) envolvem uma série de conhecimentos no que se refere ao entendimento das funcionalidades dos circuitos e para tanto é importante que se faça o correto posicionamento dos componentes em grupos de circuitos pela funcionalidade; além disso, é importante que se conheça as regras de capacidade de corrente, de distâncias de isolação em função das tensões aplicadas, características de impedância, áreas de restrição mecânica entre outras. O que será visto neste trabalho está focado na aplicação de conceitos e considerações ligadas ao processo de montagem da placa eletrônica por solda a onda. Muitos dos defeitos que ocorrem num processo de montagem da PCB são atribuídos ao processo de montagem da PCB como, por exemplo, a temperatura da solda, o tempo de solda, quantidade de fluxo aplicado na placa, altura da onda de solda, etc. Recomendações sobre posicionamento de componentes PTH (Pin Through Hole) e SMD (Surface Mounting Devise) em relação ao sentido em que a PCB entra em direção à solda a onda, recursos de aplicação de serigrafia, tipos de laminados, de formato das ilhas de solda, adição de técnica de ladrão de solda e as recomendações da IPC (Association Connecting Electronics Industries) serão descritos neste trabalho. O correto entendimento dos defeitos que ocorrem durante o processo de montagem da PCB reflete na constante melhoria e aperfeiçoamento do projeto do layout da placa, que por sua vez resulta num processo de montagem de placa com menos ocorrência de defeitos de fabricação e consequentemente melhor qualidade do produto. Menos retrabalho nas PCBs significa menos custo de produção que reflete em maior lucro para as empresas. As propostas apresentadas neste trabalho são fruto de resultados práticos vivenciados na indústria e de pesquisa em literatura dos assuntos relacionados a defeitos em PCB e processos de solda por onda. O conjunto destas recomendações e seus resultados estão aqui descritos e ilustrados para servirem de referência aos futuros pesquisadores e leitores / Abstract: This work aims to contribute to the area of the printed circuit board in regard to layout design focused not only on satisfying the connections of the tracks but the design rules focused on reducing short- circuit solder for wave solder process . Projects PCB (Printed Circuit Board) involve a lot of knowledge when it comes to understanding the features of both circuit and is important to make the correct positioning of components into groups of circuits for feature addition is important to know the rules of current capacity, isolation distances depending on the applied voltage, impedance characteristics, areas of mechanical restrictions among others. What will be seen in this work is focused on application of concepts and considerations involved in the process of mounting the electronic board by solder wave. Many of the defects which occur in the process of assembling the PCB are assigned to the PCB assembly process such as the temperature of the solder, weld time , amount of flux applied to the board, solder wave height, etc. Recommendations on positioning components PTH( Pin Through Hole) and SMD( Surface Mounting Devise) relative to the direction in which the PCB goes toward the wave solder , screen printing application features , format type of solder lands , techniques of solder thief and the IPC ( Association Connecting Electronics Industries) recommendations will be described on this work . The correct understanding of the defects that occur during the assembly process of the PCB reflects on constant improvement and refinement of the board layout design, which in turn results in a process of mounting plate with fewer occurrences of defects in workmanship and consequently better quality product. Less rework means less PCBs in production cost which reflects in higher profits for companies. The proposals presented in this paper are the result of practical results experienced in industry and research literature on the subjects related to defects in PCB and wave solder processes. All these recommendations and their results are described and illustrated to better serve as reference for future researchers and readers / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Antonio Jorge Abdalla / Banca: Rafael Humberto Mota de Siqueira / Resumo: A proposta deste trabalho foi estudar o comportamento de uma liga de alta resistência com baixo carbono, contendo aproximadamente 1%Cr que seja resistente à ambiente corrosivo por H2S, em relação à um processo de tratamento térmico indutivo em tubos soldados pelo processo HFIW (High Frequency Induction Welding), para obtenção de propriedades mecânicas em cumprimento a norma API5CT grau L80-1. A adição de níveis acima de 0,5% Cr incrementa a resistência à corrosão por CO2, porém, pode reduzir a resistência à corrosão por H2S; o que exigiu avaliação e controle de tamanho de grãos austeníticos refinados durante tratamento térmico e posterior ensaio de corrosão à trincas por SSC (Sulfide Stress Cracking). A liga estudada com 0.22%C, 0.85%Cr, 0.05Mo, 0.40%Mn e boro; foi comparada com uma liga convencional sem adição de cromo com 0.25%C, 1.2%Mn. No tratamento térmico indutivo, foram utilizados tubos com pontas previamente forjadas para aumento da espessura, no qual, o diâmetro externo nas pontas dos tubos é maior do que no restante do tubo, mas o diâmetro interno é o mesmo. A dureza após têmpera da liga 1%Cr foi menor que a encontrada na liga convencional, em praticamente todo o tubo, devido a menor quantidade de carbono. Porém em algumas regiões das pontas, a dureza após têmpera foi maior, devido à maior temperabilidade pela presença de boro; o que mostrou maior homogeneidade estrutural da liga temperada com 1%Cr. Durante revenimento para obtenção das propriedades mecânicas do gra... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The purpose of this work was to study a low carbon high strength alloy containing 1% Cr corrosion resistance in H2S environment, in relation to an inductive heat treatment process in welded pipes in HFIW (High frequency Induction Welding) process, to obtain mechanical properties according to API5CT L80-1 grade. The addition of levels above 0.5% Cr increases the resistance to corrosion by CO2; but may reduce the resistance to H2S corrosion; which required evaluation and control of refined austenitic grain size during heat treatment and subsequent Sulfide Stress Cracking corrosion tests. The alloy studied was 0.22% C 0.85% Cr, 0.05Mo, 0.40% Mn and boron; was compared with a conventional alloy without addition of chromium with 0.25% C 1.2% Mn with residual boron and molybdenum. In the inductive heat treatment, pipes with ends forged were used to increase the thickness: the external diameter at the ends of the pipes is larger than in the rest of the pipe, but the internal diameter is the same. The hardness after quenching of the 1% Cr alloy was lower in practically every part of the pipe than the conventional alloy due to the lower amount of carbon, but in some regions of the ends, the hardness after quenching was higher due to higher hardenability due to the presence of boron; which showed higher structural homogeneity of the alloy quenched with 1% Cr. During tempering to obtain the mechanical properties of grade L80-1, the effect of the secondary hardening promoted by chromium and molybdenum was verified; which required high tempering temperature of 750oC compared to conventional alloy tempered at 725oC. After heat treatment and obtaining L80-1 grade, the samples were approved in the SSC corrosion resistance test according to NACE MR0177 / Mestre