Orientador: Alessandro Roger Rodrigues / Co-orientador: Hidekasu Matsumoto / Banca: Wyser Jose Yamakami / Banca: Luciana Montanari / Resumo: Eletroerosão é um processo não convencional de usinagem que se baseia na remoção de material por sucessivas descargas elétricas. Durante a descarga, as temperaturas podem atingir 12.000°C, seguidas de um rápido resfriamento, criando uma zona termicamente afetada na superfície da peça. Essa zona possui propriedades diferentes com relação ao material base como: dureza superior, composição microestrutural e ainda podem existir microtrincas que afetarão o desempenho da peça usinada. Este trabalho estudou a influência do tamanho de grão da peça usinada na integridade superficial resultante. Para os ensaios utilizou-se um aço baixo carbono comercialmente conhecido como COS AR 60 com tamanhos de grãos ferríticos distintos. Avaliou-se a integridade superficial a partir de um perfil de microdureza e imagens da microestrutura resultante. Também foi avaliada a formação de microtrincas, bem como suas espessuras. Verificou-se que a condição de desbaste resulta em camadas brancas de maiores espessuras e ainda que os materiais com grãos ultrafinos usinados sob mesma condição que aqueles com grãos convencionais apresentam camadas brancas menores. A microdureza é maior na camada branca quando comparada com as outras camadas. Os materiais com grãos ultrafinos apresentam uma transição de microdureza mais suave quando comparada a dos grãos convencionais, podendo... / Abstract: Electrical Discharge Machining (EDM) is a non-conventional machining process which is based on material removal by successive electrical discharges. During each discharge temperatures can reach 12,000 °C, followed by rapid cooling, creating a heat-affected zone on the workpiece surface. This zone has different properties with respect to the base material (bulk) such as higher hardness, microstructural composition and may still exist microcracks that will affect the performance of the machined part. This research determined the influence of workpiece grain size on the machined surface integrity. Low carbon steel named commercially as COS AR 60 with different ferritic grain sizes was applied to machining tests. Surface integrity of the machined subsurface (white layer, heat- affected zone and bulk) was evaluated by considering microhardness gradient, microstructure composition and microcracks formation. The results show that the roughing condition increases the white layer but it is smaller for ultrafine-grained material. The hardness is highest in white layer when compared to other layers. The materials with ultrafine grains present a softer microhardness transition as compared with the conventional grains, which may improve the performance of the part in service from the standpoint of crack propagation / Mestre

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2009 / Bibliografia: f.62-64 / O objetivo deste trabalho foi avaliar os resultados dos laudos analíticos referentes às análises microscópicas de alimentos segundo a legislação vigente (Regulação RDC Nº 175 ANVS/MS de 08/07/03 e as revogadas (Resolução 12/78 CNNPA/MS, item 8 - Higiene; / The titanium and its alloys have an increasing pplication in industrial environment due to ils excellent properties such as high resistance lo corrosion, resistance lo high temperatures and high wear resistance. Thus, lhe titanium alloys are widely used i

Made available in DSpace on 2015-10-06T13:02:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-06-25. Added 1 bitstream(s) on 2015-10-06T13:19:10Z : No. of bitstreams: 1 000849578.pdf: 926368 bytes, checksum: 028ef304931a5b9ae50cc9661f071f47 (MD5) / Eletroerosão é um processo não convencional de usinagem que se baseia na remoção de material por sucessivas descargas elétricas. Durante a descarga, as temperaturas podem atingir 12.000°C, seguidas de um rápido resfriamento, criando uma zona termicamente afetada na superfície da peça. Essa zona possui propriedades diferentes com relação ao material base como: dureza superior, composição microestrutural e ainda podem existir microtrincas que afetarão o desempenho da peça usinada. Este trabalho estudou a influência do tamanho de grão da peça usinada na integridade superficial resultante. Para os ensaios utilizou-se um aço baixo carbono comercialmente conhecido como COS AR 60 com tamanhos de grãos ferríticos distintos. Avaliou-se a integridade superficial a partir de um perfil de microdureza e imagens da microestrutura resultante. Também foi avaliada a formação de microtrincas, bem como suas espessuras. Verificou-se que a condição de desbaste resulta em camadas brancas de maiores espessuras e ainda que os materiais com grãos ultrafinos usinados sob mesma condição que aqueles com grãos convencionais apresentam camadas brancas menores. A microdureza é maior na camada branca quando comparada com as outras camadas. Os materiais com grãos ultrafinos apresentam uma transição de microdureza mais suave quando comparada a dos grãos convencionais, podendo... / Electrical Discharge Machining (EDM) is a non-conventional machining process which is based on material removal by successive electrical discharges. During each discharge temperatures can reach 12,000 °C, followed by rapid cooling, creating a heat-affected zone on the workpiece surface. This zone has different properties with respect to the base material (bulk) such as higher hardness, microstructural composition and may still exist microcracks that will affect the performance of the machined part. This research determined the influence of workpiece grain size on the machined surface integrity. Low carbon steel named commercially as COS AR 60 with different ferritic grain sizes was applied to machining tests. Surface integrity of the machined subsurface (white layer, heat- affected zone and bulk) was evaluated by considering microhardness gradient, microstructure composition and microcracks formation. The results show that the roughing condition increases the white layer but it is smaller for ultrafine-grained material. The hardness is highest in white layer when compared to other layers. The materials with ultrafine grains present a softer microhardness transition as compared with the conventional grains, which may improve the performance of the part in service from the standpoint of crack propagation

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2011 / Bibliografia: f. 92-98 / This research work carried out an investigation on adequate materials to produce EDM electrodes by Selective Laser Sintering and on the influence of layer thickness, laser scan speed and hatch distance, as well as metallic matrix composition and percentag / Esse trabalho de pesquisa investigou materiais adequados para a produção de eletrodos para Eletroerosão através da Sinterização Seletiva a Laser (SLS) e a influência da espessura de camada, velocidade do laser e distância entre duas linhas de laser consec

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2006 / Inclui bibliografia / A miniaturização de peças tem se caracterizado como uma contínua demanda do ambiente industrial. Porém, a fabricação de peças com tais dimensões e em materiais de difícil processamento tem exigido o desenvolvimento de tecnologias de fabricação inovadoras

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2010 / Bibliografia: f. 100-104 / O processo de eletroerosao mais conhecido como EDM (Electrical Discharge Machining) e um dos metodos mais utilizados para a confeccao de componentes de geometrias complexas. Estes componentes podem ser aplicados desde produtos como eletrodomesticos ate ve / The electrical discharge machining (EDM) is the main methods used to produce components of complex geometries of several kinds of products. These components can be applied since products like an appliance as vehicles and airplanes. Jointly with the capaci

A furação por eletroerosão e furação a laser são duas técnicas utilizadas na fabricação de furos de pequeno diâmetro (entre 0,18 e 2 mm) em materiais com alta dureza, elevada resistência a abrasão e com capacidade de manutenção das propriedades mecânicas a alta temperatura. Os furos de pequeno diâmetro são comumente utilizados em componentes da indústria aeronáutica, médica, odontológica e em componentes de turbinas a gás como rotores e pás. Os furos nos componentes de turbinas a gás atuam como mecanismos de arrefecimento desses componentes, os quais são submetidos a altas temperaturas. O objetivo do presente trabalho foi caracterizar os microfuros obtidos por meio das duas técnicas de fabricação citadas. Por meio da avaliação da produtividade do processo e avaliação do acabamento e dimensão dos furos fabricados em Inconel 718, foi possível caracterizar cada técnica. Foram realizados furos de aproximadamente 0,9 mm, por eletroerosão de penetração de furo rápido utilizando dois materiais de eletrodo: cobre e latão; e foi realizada furação a laser por trepanação. Definiu-se um planejamento estatístico composto central para avaliar a influência dos principais parâmetros de entrada. Os resultados mostraram a influência dos parâmetros na variação das respostas dos seguintes aspectos de avaliação: a variação das taxas de remoção de material, taxa de desgaste de eletrodo (para furação com eletroerosão), dilatação dos furos, rugosidade do canal do furo, espessura da zona termicamente afetada, respingos, crateras e alteração na composição química da região do metal base usinado. Apesar da produtividade do processo a laser por trepanação ser maior que na eletroerosão foi verificado que a furação a laser gera maior concentração de trincas e maior espessura da ZTA, se comparados aos furos fabricados por eletroerosão. Portanto não há um processo que se sobressai em todos os aspectos de avaliações. Cada processo de fabricação possui vantagens e limitações que devem ser ponderadas para a seleção de uma das técnicas. / Fast hole EDM and trepanning laser drilling are two techniques used in the manufacture of small diameter holes (between 0.18 and 2 mm) in materials with high hardness, high abrasion resistance and an ability to maintain mechanical properties at a high temperature. The small diameter holes are commonly used for aerospace components, and the medical and dental industry, as well as for gas turbine components such as rotors, vanes and blades.The holes in gas turbine components act as cooling mechanism for these components which are subjected to high temperatures.The objective of this study is to characterize the micro-holes obtained through the two manufacturing techniques cited. Through a work process and productivity assessment and inspection of the finish and size of the holes manufactured by Inconel 718, it was possible to characterize each technique cited. Holes were formed of approximately 0.9 mm diameter, by fast hole EDM drilling using two electrode materials: copper and brass; and was carried out by trepanning laser drilling. A central composite (statistical) design was created to determine the influence of the main input parameters. The results showed the influence of parameters on the variation of responses in the following aspects of the assessment: the variation in the removal rates of material, electrode wear rate (for drilling with EDM), dilatation of holes, hole channel roughness, the thickness of the heat-affected zone, splashing, craters and a change in the chemical composition in the region of the machined metal base. Although greater productivity is achieved through trepanning with a laser technique than the EDM it was found that laser drilling causes a higher concentration of cracks and increased the thickness of the HAZ as compared with the holes made by EDM. Thus, there is no single process that meets the requirements of every aspect of the evaluation. Each manufacturing process has its own benefits and drawbacks and these must be taken into account when selecting one of the techniques.

A furação por eletroerosão e furação a laser são duas técnicas utilizadas na fabricação de furos de pequeno diâmetro (entre 0,18 e 2 mm) em materiais com alta dureza, elevada resistência a abrasão e com capacidade de manutenção das propriedades mecânicas a alta temperatura. Os furos de pequeno diâmetro são comumente utilizados em componentes da indústria aeronáutica, médica, odontológica e em componentes de turbinas a gás como rotores e pás. Os furos nos componentes de turbinas a gás atuam como mecanismos de arrefecimento desses componentes, os quais são submetidos a altas temperaturas. O objetivo do presente trabalho foi caracterizar os microfuros obtidos por meio das duas técnicas de fabricação citadas. Por meio da avaliação da produtividade do processo e avaliação do acabamento e dimensão dos furos fabricados em Inconel 718, foi possível caracterizar cada técnica. Foram realizados furos de aproximadamente 0,9 mm, por eletroerosão de penetração de furo rápido utilizando dois materiais de eletrodo: cobre e latão; e foi realizada furação a laser por trepanação. Definiu-se um planejamento estatístico composto central para avaliar a influência dos principais parâmetros de entrada. Os resultados mostraram a influência dos parâmetros na variação das respostas dos seguintes aspectos de avaliação: a variação das taxas de remoção de material, taxa de desgaste de eletrodo (para furação com eletroerosão), dilatação dos furos, rugosidade do canal do furo, espessura da zona termicamente afetada, respingos, crateras e alteração na composição química da região do metal base usinado. Apesar da produtividade do processo a laser por trepanação ser maior que na eletroerosão foi verificado que a furação a laser gera maior concentração de trincas e maior espessura da ZTA, se comparados aos furos fabricados por eletroerosão. Portanto não há um processo que se sobressai em todos os aspectos de avaliações. Cada processo de fabricação possui vantagens e limitações que devem ser ponderadas para a seleção de uma das técnicas. / Fast hole EDM and trepanning laser drilling are two techniques used in the manufacture of small diameter holes (between 0.18 and 2 mm) in materials with high hardness, high abrasion resistance and an ability to maintain mechanical properties at a high temperature. The small diameter holes are commonly used for aerospace components, and the medical and dental industry, as well as for gas turbine components such as rotors, vanes and blades.The holes in gas turbine components act as cooling mechanism for these components which are subjected to high temperatures.The objective of this study is to characterize the micro-holes obtained through the two manufacturing techniques cited. Through a work process and productivity assessment and inspection of the finish and size of the holes manufactured by Inconel 718, it was possible to characterize each technique cited. Holes were formed of approximately 0.9 mm diameter, by fast hole EDM drilling using two electrode materials: copper and brass; and was carried out by trepanning laser drilling. A central composite (statistical) design was created to determine the influence of the main input parameters. The results showed the influence of parameters on the variation of responses in the following aspects of the assessment: the variation in the removal rates of material, electrode wear rate (for drilling with EDM), dilatation of holes, hole channel roughness, the thickness of the heat-affected zone, splashing, craters and a change in the chemical composition in the region of the machined metal base. Although greater productivity is achieved through trepanning with a laser technique than the EDM it was found that laser drilling causes a higher concentration of cracks and increased the thickness of the HAZ as compared with the holes made by EDM. Thus, there is no single process that meets the requirements of every aspect of the evaluation. Each manufacturing process has its own benefits and drawbacks and these must be taken into account when selecting one of the techniques.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:08:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Karla Dubberstein Tozetti.pdf: 2038739 bytes, checksum: f6618f8c3d4a6be204f5f15fc187f5a1 (MD5) Previous issue date: 2013-04-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No trabalho foi investigado o efeito da carga e do tamanho da partícula abrasiva na resistência ao desgaste da liga de ferro fundido branco alto cromo (FFBAC) com composição química de 2,9% de carbono e 19,9% de cromo em massa. A microestrutura da liga é composta por uma matriz de martensita revenida a 200 ºC com carboneto eutético. No ensaio abrasivo pino sobre lixa foram utilizadas lixas de sílica e de granada como abrasivo, com três granulometrias distintas: 63 μm, 149 μm e 177 μm, sob a aplicação de duas cargas: 5 N e 10 N. Em abrasão no roda-deborracha utilizou-se como abrasivo a areia normal brasileira (ANB) com três tamanhos médios: 87 μm, 115 μm e 170 μm e três cargas: 44 N, 80 N e 130 N. As superfícies de desgaste foram analisadas com um analisador tridimensional de superfícies e os micromecanismos de desgaste foram caracterizados usando microscopia eletrônica de varredura. Os resultados obtidos nos ensaios mostraram, de maneira geral, um aumento no volume perdido no desgaste com o aumento da carga e do tamanho da partícula abrasiva e permitiram, para a roda-de-borracha, a observação de um tamanho crítico do abrasivo. No ensaio pino sobre lixa de sílica, para o maior tamanho de abrasivo, o volume perdido no desgaste triplicou com o aumento da carga de 5 N para 10 N / In this research, the effects of different applied load and abrasive size on the martensitic high-chromium write cast iron (with a chemical composition: 2,9% carbon and 19,9% chromium) abrasive wear was investigated. The alloy s microstructure consists of: a matrix martensite tempered at 200 ° C with eutectic carbide. Abrasive wear tests using a pin test on silica and garnet paper were carried out using three different abrasives sizes: 63 μm, 149 μm e 177 μm and two applied load: 5 N e 10 N. And the rubber wheel abrasion test (ASTM standard G-65) was carried out using three abrasives sizes: 87 μm, 115 μm e 170 μm and three distinct applied loads: 44 N, 80 N e 130 N. The specimens wear surface was examined by scanning electron microscopy (SEM) for identifying the wear mechanism. The rubbers wheel abrasion test results show that: the mass loss of the write cast iron alloy increases linearly with the increase of particle size until the critical particle size is reached. In pin test on silica paper, to the largest abrasive size, the lost volume in abrasion tripled with applied load increasing of 5 N to10 N. In general, the mass loss increases with the increase of the load applied and the abrasive size

Capes / Neste trabalho, o processo de eletroerosão a frio (wire electrical discharge machining ou wire EDM) foi utilizado como método de fabricação alternativo para a confecção de microranhuras axiais em tubos de calor. Com isso, material foi retirado ao invés de ser adicionado ao invólucro do tubo de calor para a concepção da estrutura capilar, contribuindo para a redução de massa no dispositivo passivo de transferência de calor por mudança de fase. Uma modelagem baseada no projeto térmico e nos limites operacionais (limites capilar, de arrasto, viscoso, sônico e de ebulição) foi proposta para os tubos de calor com microranhuras axiais de geometria semicircular como estrutura capilar considerando diferentes definições disponíveis na literatura. Estes modelos, implementados no software EEStm (Engineering Equation Solver)tm, foram utilizados como ferramenta para o projeto dos tubos de calor ranhurados propostos. Os tubos de calor foram produzidos a partir de um tubo reto de cobre com um diâmetro externo de 9,45 mm, um diâmetro interno de 6,20 mm e um cumprimento total de 200 mm. O fluido de trabalho utilizado foi água deionizada e os tubos e calor foram carregados com uma razão de preenchimento de 60% do volume evaporador. O condensador foi resfriado por convecção forçada de ar, a seção adiabática foi isolada por uma fita de fibra de vidro e o evaporador foi aquecido utilizando um resistor elétrico em fita de liga de níquel-cromo e isolado do ambiente externo por um isolamento térmico aeronáutico. Os tubos de calor foram testados experimentalmente para as inclinações de operações iguais a 0º, 45º, 90º, 225º e 270º com relação ao plano horizontal, sob cargas térmicas compreendidas entre 5 W e 50 W. Os resultados experimentais do desempenho térmico dos tubos de calor mostraram que as microranhuras axiais fabricadas pelo processo de eletroerosão a frio como estrutura capilar funcionaram com sucesso em todos os casos estudados. Além disso, na maioria dos casos estudados, o tubo de calor com micriranhuras apresentou melhor desempenho térmico quando comparado com um tubo de calor contendo tela metálica como estrutura capilar. / In this master's dissertation an alternative fabrication method (wire electrical discharge machining, or wire EDM) was used to manufacture axial microgrooves in heat pipes. With this, material has been removed rather than being added to the heat pipe shell for the design of the capillary structure, contributing to mass reduction in the passive heat transfer device by phase change. A model based on thermal design and operational limits (capillary, trailing, viscous, sonic and boiling limits) was proposed for the heat pipes with axial microstrips of semicircular geometry as capillary structure considering different definitions available in the literature. These models, implemented in the EEStm (Engineering Equation Solver) software, were used as a tool for the design of the proposed grooved heat pipes. The heat pipes were produced from a straight copper tube with an outside diameter of 9.45 mm, an inner diameter of 6.20 mm and a total compliance of 200 mm. The working fluid used was deionized water and the tubes and heat were charged with a fill ratio of 60% of the evaporator volume. The condenser was cooled by forced convection of air, the adiabatic section was insulated by a fiberglass tape and the evaporator was heated using an electric resistor in nickel-chromium alloy tape and isolated from the external environment by an aeronautical thermal insulation. The heat pipes were experimentally tested for slopes of operations equal to 0º, 45º, 90º, 225º and 270º with respect to the horizontal plane, under thermal loads between 5 W and 50 W. The experimental results showed that the axial grooves manufactured by the Wire-EDM process worked satisfactorily in all analyzed cases. In most of the cases, the heat pipe with grooves showed a better performance when compared with the heat pipe with metallic mesh.