Orientador : Vitor Baranauskas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-01T18:17:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fukui_Marcelo_D.pdf: 5129017 bytes, checksum: f428b49f537a6d37681249df0d1ca8de (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Apresenta-se uma análise tribológica de pares de atrito em motores ultra-sônicos de deslocamento linear. Foram analisados pares formados por diferentes materiais como aço/cerâmica de alumina, aço/diamante, cerâmica de aluminaldiamante e diamante/diamante. As amostras de diamante foram obtidas por deposição química a partir da fase vapor (CVD) e utilizadas sem nenhuma etapa de polimento. Tanto com a alumina quanto com o diamante, o aço apresentou um processo de deformação plástica formando trilhas de desgaste com dentes periódicos, os quais podem ser utilizados para a autosincronização ou para o uso destes motores como motor de passos nanométricos. O par aço-alumina apresentou problemas de tribo-oxidação levando a desgastes no aço e a geração de partículas no ar. O diamante apresentou melhores resultados mas devido ao seu baixo coeficiente de atrito a força de tração é 350 vezes maior que o par aço/alumina Os pares alumina-diamante e diamante/diamante sotteram desgastes intensos durante as vibrações ultra-sônicas, levando em ambos os casos ao rápido polimento do diamante, principalmente com o par aluminaldiamante. As morfologias das interfaces foram caracterizadas pela microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica / Abstract: A tribological study of the potential materials to be employed in linear ultrasonic motors is presented. Different pairs of materiais such as steel/alumina, steel/diamond, alumina/diamond and diamond/diamond have been studied. The diamond samples were obtained by chemical vapor deposition (CVD) and used in the ultrasonic pairs without any previous polishing. Using either alumina or diamond, the steel showed plastic deformation forming trenches with periodic features along them, which are of interest for motor autosynchronization or nanometric stepping. The steel/alumina pair showed problems of steel tribo-oxidation and of the generation of dust particles released to the atmosphere, probably fom the alumina debris. The steel/diamond pair presented the best results but due to the low lliction coefficient of diamond the tracking force was around 350 times less than for the steel/alumina pair. The diamond surface in the alumina/diamond pairs and diamond/diamond suffered intense polishing under ultrasonic vibration. The diamond polishing rate was higher is the alumina/diamond pair than in the diamond diamond pairo The morphologies of the surfaces were characterised by scanning electron microscopy and atomic force microscopy / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Cecilia Amelia de Carvalho Zavaglia, Marcelo de Carvalho Reis / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:42:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bavaresco_VanessaPetrilli_D.pdf: 14276021 bytes, checksum: d5ab24900afcc34fe160b1d9a55fa2bd (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O desenvolvimento de próteses articulares com superfície complacente, capaz de favorecer ou permitir a lubrificação entre os componentes das juntas artificiais, como acontece nas juntas naturais, vem despertando grande interesse visto que diminui o coeficiente de atrito entre as superfícies, favorecendo o deslizamento entre as mesmas e minimizando o desgaste. A proposta deste trabalho foi estudar e melhorar as propriedades mecânicas de hidrogéis poliméricos de poli (metacrilato de 2-hidroxietila) (pREMA) e poli (álcool vinílico) (PVA) reconhecidamente utilizados no estudo de reparadores da cartilagem articular natural. Para tanto foram obtidos copolímeros de pREMA e n-vinil pirrolidona (NVP) (polímero hidrofílico de reforço) variando-se a concentração de agente de reticulação e blendas de poliHEMA com o copolímero poli(metacrilato de metila-co-ácido acrílico) (75:25) enquanto que, os hidrogéis a base de poli (álcool vinílico) foram reticulados com radiação ionizante de feixe de elétrons. O estudo envolveu a caracterização térmica, mecânica e morfológica desses materiais bem como sua caracterização quanto ao desgaste em um equipamento do tipo PIN-ON-DISK com uma contra-superficie de metal em condições próximas à fisiológica com movimento relativo rotativo e, ainda, com movimento recíproco ou alternado / Abstract: There is an increasing interest in the development of soft layered articular prostheses, which favour sliding between components, as natural joints do, thus reducing contact stresses and wear. The purpose of this work was to characterize and improve the mechanical properties of poly (2-hydroxyethyl metacrylate) (pHEMA) and polyvinyl alcohol (PVA) hydrogels. These hydrogels are extensively studied for articular cartilage repair. Samples of pHEMA and n-vinyl pirrolidone (NVP) copolymers with different amounts of trimethylol propane trimethacrylate (TMPTMMA) crosslinking agent, and samples of pHEMA/poly (methyl metacrylate-co-acrylic acid) blends were prepared by thermal polymerization. Additionally, PVA based hydrogels were prepared by means of electron beam ionizing radiation. Hydrogel samples were characterized by indentation creep test, equilibrium water content (EWC) and Differential Scanning Calorimetry (DSC). The tribological characterization of hydrogels was performed under nearly looading physiological conditions at room temperature on a pin-on-disc equipment, Plint TE67, using a stainless steel 316L disc counter surface / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Katia Lucchesi Cavalca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-14T16:47:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nonato_Fabio_M.pdf: 2576321 bytes, checksum: 620be5d1e8be22816a88e01fd2596425 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Com a necessidade da diminuição do tempo de projeto, a utilização de modelos computacionais para simulação de componentes mecânicos se torna rota obrigatória para se evitar excessivos testes físicos. Com base nesta premissa, se torna necessário estudar a dinâmica de componentes anteriormente considerados rígidos, como mancais de elementos rolantes, e assim conhecer sua influência sobre o sistema completo. Assim, utilizando um modelo por diferenças finitas em múltiplos níveis, foi avaliada a condição de lubrificação no contato em rolamentos sujeitos a lubrificação Elastohidrodinâmica (EHD) transiente. Desta forma foi possível caracterizar dinamicamente o contato, aproximando o filme de óleo a um conjunto de mola e amortecedor não lineares. Portanto introduz-se um elo flexível ao mancal, possibilitando a sua análise dinâmica como parte do sistema. / Abstract: With the need of time reduction on mechanical projects, the use of computational models for the analysis of mechanical components becomes mandatory in order to avoid excessive physical tests. Based on this assumption, is necessary to study the dynamic of previously assumed rigid components, as the rolling elements bearings, and thus knowing its influence on the complete system. Utilizing a multi-level finite difference method, the lubrication condition on the contact in bearings under Elastohydrodynamic (EHD) transient lubrication was evaluated. Therefore the dynamic characterization of the contact was possible, adjusting the oil film to a nonlinear spring-damper set. Hence a flexible joint is introduced in the bearing, making it possible its dynamic analyses as part of the system. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador : Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-09-11T20:59:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neves_Davi_M.pdf: 25053488 bytes, checksum: bda9d2a09a22f4eadad0e174ab1cf92e (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: A tecnologia de alta velocidade de corte se destaca nas operações de fresamento de moldes e matrizes. Este trabalho está localizado na região delimitada entre os processos de fresamento que utilizam altas velocidades de corte para materiais endurecidos. A primeira etapa dos experimentos consistiu na avaliação da influência dos parâmetros de usinagem (ap, ae, fz e sentido de corte mantendo a velocidade de corte constante), nas três componentes da força de usinagem e na vibração da ferramenta, medida através de sensores de deslocamento colocados na direção de avanço e na sua perpendicular. Posteriormente foi avaliada a influência do balanço da ferramenta na vibração. As análises da vibração da ferramenta, do desgaste e de seu mecanismo gerador, da temperatura e da morfologia do cavaco foram realizadas durante os ensaios. Uma análise da influência da velocidade de corte e do balanço da ferramenta na sua vida complementa os resultados. As principais conclusões deste trabalho foram: o corte concordante sempre apresentou menores resultados em termos de força; a velocidade de corte tem uma influência muito maior na vida da ferramenta que o balanço da ferramenta; o parâmetro mais influente nos esforços de corte é a penetração de trabalho (ae) e na vibração da ferramenta é o seu balanço / Abstract: The application of high speed cutting technology is being extensively used mainly in milling operations of complex parts and, more specifically, in the area of dies and molds manufacturing. In this context, this work can be placed among those which uses high cutting speeds for the milling of hard materials. The first stage of the experiments consisted of the evaluation of the milling parameters influence (ap, ae, fz and climb milling or down milling, keeping constant the effective cutting speed), in the three components of the cutting force and in the tool vibration, measured by two displacement sensors placed on the feed direction and in the direction perpendicular to the feed. Later, the influence of the tool overhang in the vibration was evaluated. In the last Stage of the experiments, the analysis of the evolution of tool vibration, tool wear and its generating mechanism, the temperature and the morphology of the chips through the visual observation were made along the whole tool lives. Finally, an analysis of variance about the influence of cutting speed and tool overhang in tool life complements the results. The main conclusions of this work are: down milling always presented lower forces than climb milling; cutting speed has a much stronger influence on tool life than tool overhang; the most influent parameter in cutting forces is the radial depth of cut and in tool vibration is the tool overhang / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Mauro Hugo Mathias / Coorientador: Willy Roger de Paula Mendonça / Banca: José Elias Toamzini / Banca: Everaldo de Barros / Resumo: Os estudos relacionados a máquinas rotativas são muito importantes no apoio e manutenção da operação de máquinas de grande porte, tais como turbo compressores ou turbinas. Modelos analíticos e numéricos têm sido aplicados por anos, entretanto, eles nem sempre apresentam as condições reais dessas máquinas. Por isso, o uso de procedimentos experimentais para a avaliação e validação de resultados de máquinas rotativas é importante para a etapa de projeto mecânico. O uso de modelos em escala, por exemplo, turbinas hidráulicas ou turbinas a vapor, tem sido comum nesta área. Um rotor é dividido em várias partes, sendo uma delas os elementos de suporte, mais especificamente os mancais. Os mancais podem ser divididos em vários tipos, os mais utilizados são os do tipo rolamento e tipo hidrodinâmico. Devido este último ser o mais encontrado em máquinas pesadas, seu estudo é muito importante. Este trabalho objetiva apresentar o projeto de um protótipo de um mancal hidrodinâmico e sua avaliação experimental. O mancal desenvolvido consiste de uma bucha de bronze montada sobre uma casa de mancal de alumínio e sistemas de vedação para o óleo lubrificante. As geometrias das buchas e as propriedades dos fluidos foram analisadas pela medição do comportamento dinâmico de um rotor apoiados por esses mancais. Esta avaliação foi baseada na medição de uma bancada do tipo Jeffcott apoiada em um par de mancais hidrodinâmicos em condições diversas, incluindo combinações entre mancais do tipo rolamento... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Studies related to rotary machines are very important to support and keep the operation of large machines such as turbochargers or turbines. Analytical and numerical models have been applied for years, however, they do not always present the real condition of these machines. Therefore, the use of experimental procedures for the evaluation and validation of rotating machine results is important for mechanical design step. The use of scale models, for example, hydraulic turbines or steam turbines, has been very common in this area. A rotor is divided into several parts, one of which is the support elements, more specifically the bearings. The bearings can be divided into several types, the most common are the ball/roller bearing and the hydrodynamic bearing. Due to the latter be the most applied in heavy machinery, his study is very important. This work aims to show the design of a prototype of a hydrodynamic bearing and its experimental evaluation. The developed bearing consists of a bronze bushing mounted on an aluminum bearing housing and sealing systems for lubricating oil. The bushing geometries and the properties of the fluids are analyzed by measuring the dynamic behavior of a rotor supported by these bearings. This evaluation was based on the measurement of a Jeffcott rotor test bench supported by hydrodynamic bearings under a variety of conditions, including combinations of rolling and hydrodynamic type bearings,variation of the internal geometry of the bronze bushing ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Foram realizados ensaios tribológicos do tipo pino-disco com pinos de cobre puro, alumínio e latão para sob cargas normais de 10, 20 e 50 N contra discos de aço, que foram analisados após os ensaios utilizando interferometria óptica 3D e microscopia eletrônica de varredura. O par tribológico cobre-aço apresentou curva de coeficiente de atrito instável, com valor médio de 0,65. Os pares alumínio-aço e latão-aço apresentaram curvas de coeficiente de atrito mais estáveis que aquelas apresentadas nos ensaios com pinos de cobre, com valor médio de coeficiente de atrito de 0,42 e 0,30, respectivamente. Tanto nos discos ensaiados com pinos de cobre quanto nos pinos ensaiados com pinos de alumínio observou-se a formação de filmes ricos em oxigênio. A formação de ilhas de cobre metálico provocou a instabilidade do comportamento do coeficiente de atrito do par cobre-aço, enquanto que o par alumínio-aço teve um comportamento mais estável devido as ilhas de óxido de alumínio. Nos ensaios utilizando pinos de latão, por sua vez, a presença de chumbo e oxidação moderada da superfície foi responsável pelo menor e mais estável coeficiente de atrito dos três pares tribológicos. O aumento da carga normal não alterou o comportamento do coeficiente de atrito, porém teve influência na formação das camadas de material aderido do pino na superfície dos discos. / Pin on disc tribotests were performed with copper, brass and aluminium pins tested against steel discs under normal loads between 10 and 50 N and characterized by means of laser interferometry and SEM. Copper-steel tribotests showed an unstable coefficient of friction curve around 0.65. Aluminium-steel and brass-steel tribopairs featured stable coefficient of friction curves, around 0.42 and 0.30, respectively. Both copper-steel and aluminiumsteel pairs presented oxygen rich transfer films. An adhesion of metallic copper patches caused the unstable coefficient of friction for the copper-steel, whereas for the aluminium-steel tribopair, the oxide layer controlled the coefficient of friction behaviour. An oxygen rich layer with some lead controlled the coefficient of friction for the brass-steel tribopair. Increasing the normal load did not affect the coefficient of friction but affect the formation of transfer layers.

[pt] O presente trabalho teve como objetivo central o estudo das modificações nas propriedades estruturais, mecânicas e tribológicas causadas pela incorporação de nitrogênio em filmes de diborato de titânio (TiB2) crescidos pela técnica de erosão catódica assistida por um campo magnético. Os revestimentos de Ti-B-N com diferentes conteúdos de nitrogênio foram depositados em substratos de silício cristalino (100) a partir da erosão de um alvo de diborato de titânio mediante o uso da técnica de erosão catódica em uma atmosfera de argônio e nitrogênio e com tensões de polarização variando entre +100V e - 100V. Os efeitos do conteúdo de nitrogênio e a influência da tensão de polarização na estrutura e no comportamento tribológico foram investigados com o uso da técnica nuclear de retroespalhamento Rutherford (RBS), espectroscopia de fotoelétrons induzida por raios-x (XPS), difração por raios-x (XRD), perfilometria (medidas de tensão interna), microscopia de força atômica (AFM) e de ângulo de contato. Os resultados do presente trabalho mostraram que a incorporação de nitrogênio produz filmes com tensões internas cada vez mais compressivas. No entanto a mudança da tensão de autopolarização a valores positivos provocou uma relaxação na tensão interna. Nesses casos, foi observada uma melhor adesão dos filmes aos substratos de silício. Os resultados de XPS mostraram que as fases, TiB2, BN e TiN, estão presentes nos filmes de Ti-B-N e a caracterização por XRD determinou a estrutura nanocristalina desses revestimentos. Medidas de AFM indicaram valores de rugosidade superficial entre 1 e 2nm. / [en] The main purpose of the present work was the study of the effects on the structural, mechanical and tribological properties of the incorporation of nitrogen in titanium diboride films (TiB2) grown by reactive dc magnetron sputtering. Ti-BN coatings with different N contents were deposited on Si (100) substrates from a TiB2 target. The sputtering was carried out in an Ar-N2 gas mixture with a substrate bias voltage in the range between +100V e -100V. The effects of the nitrogen content and the influence of substrate bias voltage on the coatings properties were studied by Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS), XRay photoelectron spectroscopy (XPS), X-Ray diffraction (XRD), profilometry (internal stress measurements), atomic force microscopy (AFM) and contact angle measurements. The results of the present work show that nitrogen incorporation produces films with higher compressive internal stress. However, a positive substrate bias reduces the compressive stress, thus resulting in a better adhesion to the substrate. The XPS results showed that the TiB2, TiN and BN phases are present in the Ti-B-N films. Characterization by XRD determined the nanocrystalline structure of Ti-B-N coatings. Measurements by AFM revealed low surface roughness values.

O aumento de eficiência de transmissões automotivas é a grande motivação deste trabalho. Sendo um dos objetivos principais avaliar correlações entre ensaios de eficiência de transmissões (com foco em engrenagens e cinemática do engrenamento) e ensaios tribológicos (com foco na avaliação do coeficiente de atrito e regimes de lubrificação). Nos ensaios tribológicos foi determinado o coeficiente de atrito para diferentes relações de rolamento e deslizamento, regimes de lubrificação, lubrificantes e recobrimentos. No banco de testes de transmissões automotivas foram avaliados diferentes lubrificantes e recobrimentos, similares aos avaliados nos ensaios tribológicos. Para se estabelecer a correlação entre estas duas escalas de ensaios, foi feito primeiramente um mapeamento de esforços e combinação de velocidades de rolamento e deslizamento durante o contato entre os dentes em uma transmissão. Este mapeamento permitiu: 1) que ensaios tribológicos tipo rolo esférico-disco fossem realizados de forma a se obter os coeficientes de atrito em diversas relações de razão deslizamento-rolamento (SRR - \"slide to roll ratio\") de forma a avaliar a performance de um revestimento a base de carbono e um óleo lubrificante aditivado; 2) Ensaios tribológicos esfera-disco plano também fossem realizados de forma a levantar os coeficientes de atrito para que, neste caso, fosse feito um confronto de especificação de óleos. Os ensaios de banco de provas foram feitos em diferentes condições: 1) utilizando um automóvel; 2) simulações numéricas (softwares comerciais) e 3) utilizando um banco para avaliação de eficiência de transmissões (dinamômetros e motores elétricos). Tanto os ensaios tribológicos (coeficiente de atrito) como testes de banco (avaliação da eficiência da transmissão) foram conduzidos em diferentes cenários de temperatura, relações de pressão de contato e velocidade comparadas com uma configuração de referência (características superficiais da engrenagem, contato na engrenagem e regimes de lubrificação). Os resultados obtidos permitiram associar o mapeamento do contato entre engrenagens e o regime de lubrificação com as eficiências obtida em banco de transmissões, softwares e ensaios tribológicos. Estes resultados indicam menores custos em desenvolvimentos e projetos de transmissões automotivas. / The greatest motivation of this thesis was the improving the efficiency of automotive transmissions. One of the aspects studied is how to establish a correlation between tribological test parameters based on the friction coefficient and lubrication regimes to the efficiency of an automotive transmission bench test. The efficiency of the transmission based on the contact established during the gearing for different coatings and lubricants. This correlation was based primarily using a stress map and the combination of sliding and rolling speeds applied on the surface contact between gear teeth. This mapping allows testing: 1) tribolological tests (roll on disc) combined with a device used to simulate contact conditions on friction coefficient, in which different conditions of slide to roll ratio (SRR) were obtained. Therefore the effect of carbon base coating and lubricants with different features could be tested. 2) tribological tests (ball on disc), in which friction coefficient was obtained for different lubricants to evaluate the behavior of them, probably related to additives. Transmission bench tests were also conducted, transmissions were tested:1) in automobiles; 2) using numerical simulation; 3) rig tests (dynamometers and electrical engines). Bench tests evaluated primarily the efficiency of the transmission. Tests (tribological and bench tests) in various scenarios of temperature, contact pressure ratio and speeds compared to the reference configuration (surface features of transmission gears, gear contact and regimes of lubrication) allowed the comparison between transmission efficiency, regimes the lubrication obtained during bench tests and tribological parameters, such as friction coefficient, and therefore, the results can help in selecting coatings and lubricants. These results indicate lower development and design costs in transmissions evaluation can be reached.

Este trabalho avaliou in vitro a ação de estímulos triboquímicos que simulam o ciclo mastigatório na resistência ao cisalhamento de duas resinas compostas Filtek P90®- 3M ESPE (P) e Z250®-3M ESPE (Z) com e sem presença de contaminação salivar, assim como a liberação de íons e a qualidade e a quantidade do desgaste produzido. A amostra foi composta por 12 grupos experimentais (n=5): P1 e Z1, sem contaminação/contra dente decíduo; P2 e Z2, com contaminação/contra dente decíduo; P3 e Z3, sem contaminação/contra dente permanente; P4 e Z4, com contaminação/contra dente permanente; P5 e Z5 sem contaminação (controle); P6 e Z6 com contaminação (controle). Ensaios de tribocorrosão foram efetuados na configuração pino-placa de deslizamento linear alternativo, na presença da solução de saliva artificial, carga de 3N e frequência de 1Hz, totalizando 900 ciclos de desgaste durante 15 minutos. As pistas de desgaste foram caracterizadas por MEV, EDX e XRD e o volume de desgaste por análise da variação de massa. A MEV demonstrou que os grupos Z apresentaram maior quantidade de desgaste quando comparados aos grupos P e que os antagonistas de dente permanente apresentaram maior quantidade de resíduos do material desgastado que os antagonistas em dentes decíduos. A análise por XRD não apresentou variação na caracterização de nenhuma das amostras quando se comparou os espécimes antes e após a realização dos experimentos. Na análise por EDX observou-se picos correspondentes aos elementos Ítrio e Silício para os antagonistas dos grupos P e de Zircônia para os dos grupos Z. Os dados obtidos pelo ensaio de nanoendentação não apresentaram diferença estatisticamente significante para nenhum dos grupos estudados (ANOVA e Teste de Duncan p≤0,05). Nenhuma diferença estatisticamente significante foi encontrada pelos corpos de prova em resina composta ou antagonistas em nenhum dos grupos estudados quando da análise da variação de massa. Os valores de resistência ao cisalhamento foram: P1 11,20 (±1,44); P2 9,28 (±1,88); P3 8,94 (±1,03); P4 5,76 (±1,47); P5 17,50 (±3,28); P6 15,31 (±1,19); Z1 12,17 (±1,56); Z2 9,60 (±1,56); Z3 10,79 (±3,33); Z4 9,14 (±2,06); Z5 9,77 (±2,27) e Z6 9,22 (±1,98). Os valores de resistência ao cisalhamento foram menores para os grupos P submetidos à contaminação salivar. Na análise de ICP-MS maior liberação de íons Cálcio foi constatada em todos os grupos. A liberação de íons Fosfato foi observada na solução resultante do ensaio tribológico do corpo de prova em resina composta P90 contra antagonista dente permanente. Conclui-se que não há alterações químicas na superfície das resinas após o ensaio mecânico de desgaste e a resina composta P90 apresentou os menores valores de resistência ao cisalhamento em comparação com a resina Z250. A contaminação salivar interferiu negativamente nos valores de resistência ao cisalhamento quando a resina composta P90 foi avaliada. Dente utilizado como contra corpo não teve sua superfície alterada pela incorporação de resíduos de desgaste da resina composta, mantendo o módulo de elasticidade e a nanodureza, sendo que o desgaste ocorreu de forma mais acentuada nas restaurações de resina composta Z250. A liberação de íons Cálcio foi maior que a de íons Fosfato em todas as situações analisadas e a liberação de íons Fosfato foi maior na situação em que o corpo de prova em resina composta P90 foi submetido ao ensaio tribológico contra antagonista dente permanente. O ciclo mastigatório interferiu na resistência ao cisalhamento da resina composta P90. / This study evaluated in vitro the action of tribochemical stimuli simulating the masticatory cycle on the shear bond strength of two composite resins Filtek P90®- 3M ESPE (P) and Z250®-3M ESPE (Z) - with and without salivary contamination, as well as the release of ions and the quality and amount of composite resin/tooth wear. Twelve experimental groups (n=5) were formed: P1 and Z1, without contamination/against primary tooth; P2 and Z2, with contamination/against primary tooth; P3 and Z3, without contamination/against permanent tooth; P4 and Z4, with contamination/against permanent tooth; P5 and Z5, without contamination (control); P6 and Z6, with contamination (control). Tribocorrosion assays were performed using the pin-on-plate configuration under linear reciprocating sliding, in the presence of an artificial saliva solution and under 3 N load and 1 Hz frequency, totalizing 900 wear cycles during 15 minutes. The wear was characterized by SEM, EDX and XRD analyses and the wear volume was determined by mass variation analysis. The SEM analysis showed that the Z groups presented less wear than the P groups, and that the permanent tooth antagonists presented more worn material residues than the primary tooth antagonists. The XRD analysis did not reveal variation in the characterization of any of the samples, comparing the specimens before and after the experiments. The EDX analysis revealed peaks corresponding to the elements yttrium and silicon for the P groups\' antagonists and zircon for the Z groups\' antagonists. Data from the nanoindentation test did not show statistically significant difference for any of the groups (ANOVA and Duncan test p≤0.05). For the mass variation analysis, no statistically significant difference was found between the composite resin specimens or antagonists in any of the groups. The shear bond strength results were: P1 11.20 (±1.44); P2 9.28 (±1.88); P3 8.94 (±1.03); P4 5.76 (±1.47); P5 17.50 (±3,28); P6 15,31 (±1.19); Z1 12.17 (±1.56); Z2 9,60 (±1.56); Z3 10.79 (±3.33); Z4 9.14 (±2.06); Z5 9.77 (±2.27) and Z6 9.22 (±1.98). The shear bond strength values were lower in the P groups subjected to salivary contamination. The ICP-MS analysis revealed greater calcium ion release in all groups. Regarding phosphate ion, greater release was observed in the solution resulting from the tribological assay when the P90 composite resin specimens were tested against permanent tooth antagonists. In conclusion, there were no chemical alterations on resin surface after the mechanical wear assay and P90 composite resin presented lower shear bond strength values than Z250 composite resin. Salivary contamination affected negatively in the shear bond strength values when P90 resin composite was evaluated. Teeth used as counterbody did not have their surface altered by the incorporation of composite resin wear residues, maintaining the modulus of elasticity and nano-hardness, and the wear was more accentuated in the Z250 composite resin restorations. There was greater release of calcium ions compared with phosphate ions in all analyzed situations and the release of phosphate ions increased when P90 was subjected to tribological assay against a permanent tooth antagonist. Tribochemical stimuli simulating the masticatory cycle interfered with the shear strength of composite resin P90.

Este trabalho dedica-se ao estudo dos mecanismos de desgaste de ferramentas utilizadas em processos de conformação a frio, como punções e matrizes. O texto se inicia por uma discussão que há na literatura a respeito do esfolamento (tradução da palavra galling) que é o principal ao mecanismo de desgaste encontrado na conformação a frio. Em seguida apresenta-se uma breve análise do desempenho tribológico de punções usados industrialmente em operações de estampagem. Tornos CNC foram utilizados para a realização de alguns ensaios de desgaste por deslizamento, sem repetição de trilha, com materiais normalmente utilizados em conformação a frio. Ferramentas de aço AISI M2 com e sem revestimentos por filmes finos de TiN e AlTiCrN foram deslizadas contra aços AISI 1045. Resultados de força de atrito e observações das superfícies via microscopia foram obtidos para qualificar as diferentes condições ensaiadas. Ambas as condições de ferramentas revestidas apresentaram desempenho tribológico superior à ferramenta sem revestimento e uma inversão de desempenho foi observada entre as ferramentas revestidas: a ferramenta revestida com o filme de AlTiCrN apresentou um melhor desempenho quando a situação de ensaio foi mais branda. Quando os esforços foram mais severos, o melhor desempenho foi obtido com o revestimento de TiN. A essa inversão de desempenho foi atribuído o acabamento superficial dos filmes finos. / This work is devoted to the study of wear mechanisms in cold forming tools, such as punches and dies. The text begins with a discussion on the galling phenomenon, which is the main wear mechanism that takes place in cold forming operations. A brief analysis of the tribological behavior of punches that have operated in industrial conditions is then presented. Tests of sliding wear without repetition of the wear track were conducted in CNC lathes, considering the contact of materials normally used in cold forming operations. AISI M2 tool steels with and without TiN and AlTiCrN coatings were slided against AISI 1045 steel. Friction force results and microscopic surface observations were analyzed in order to qualify different tests conditions. Both coated tools conditions presented a better tribology performance than the uncoated ones and an inversion in performance was observed between the coated tools: the AlTiCrN coated tool had a better performance in milder conditions, while the TiN coated tool presented a better performance in more severe conditions. This inversion in performance was attributed to the surface finish of the coatings.