Submitted by SBI Biblioteca Digital (sbi.bibliotecadigital@puc-campinas.edu.br) on 2017-03-23T12:34:35Z No. of bitstreams: 1 RENAN SERRALVO CAMPOS.pdf: 14804663 bytes, checksum: d21aa4db3ac6aef546c6f30dc795691b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-23T12:34:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RENAN SERRALVO CAMPOS.pdf: 14804663 bytes, checksum: d21aa4db3ac6aef546c6f30dc795691b (MD5) Previous issue date: 2017-02-15 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / The high consumption of natural resources and energy, coupled with the significant amount of solid waste generated by the construction activities, makes this sector one of the most responsible for environmental impacts. The recycling of mineral fraction of construction and demolition wastes (CDW), in form of aggregates, is seen as an alternative to reduce these impacts. In this way, the aim of this study was to investigate the influence of recycled aggregates on the rheological, mechanical properties, physical indexes and surface finish of self-compacting concrete (SCC). For this, eight compositions of SCC were analyzed, using the Repette-Melo method and Alfred model, which is based on the concept of particle packing, for the mix design of concretes. Thus, two reference mixtures, composed only of natural aggregates, were established. The other mixtures used recycled fine and/or coarse aggregates instead of natural aggregates, at 20% by mass. The properties of fresh concrete were evaluated with respect to the flowability, viscosity (measure of the speed of flow), passing ability and segregation resistance. In hardened state, compressive strength, splitting tensile strength, static modulus of elasticity, water absorption by immersion and by capillarity, density and voids index were determined. In this study, rheological characterization of cement pastes and mortars destined to the production of SCC was also carried out using rotational rheometry. Rheological characterization of pastes, mortars and concretes is a suitable way to evaluate the behavior of these composites in fresh state, providing useful information that will aid in mix design process and quality control. Another property evaluated was the surface finish of concretes and mortars and the possible correlation of this with the rheological parameters. Through the results obtained it was possible to verify the loss of fluidity in mortars and concretes that used recycled aggregates. Regarding the mechanical properties, different behaviors were observed in concretes produced with recycled aggregates: those that were dosed by Repette-Melo method did not show a significant decrease of these properties; while the concretes dosed by the concept of particle packing exhibited a great reduction in mechanical properties. Concretes produced with recycled aggregates still showed an increase in water absorption by immersion, voids index and capillary absorption, when comparing to the respective reference mixtures. It was possible to observe a good linear correlation between surface finish and shear stress of mortars. In the case of concretes, the slump-flow was the property that best correlated with the quality of surface finish. / O elevado consumo de recursos naturais e energia, associado ao expressivo montante de res?duos s?lidos gerados pelas atividades de constru??o civil faz deste setor um dos maiores respons?veis por impactos ambientais. A reciclagem da fra??o mineral dos res?duos de constru??o e demoli??o (RCD), na forma de agregados, ? vista como uma alternativa para a diminui??o destes impactos. Isto posto, o objetivo deste estudo foi investigar a influ?ncia dos agregados reciclados nas propriedades reol?gicas, mec?nicas, ?ndices f?sicos e no acabamento superficial de concretos autoadens?veis (CAA). Para isso, foram analisadas oito composi??es de CAA, sendo empregados o m?todo de Repette-Melo e o modelo de Alfred, que tem por base o conceito de empacotamento de part?culas, para a dosagem dos concretos. Assim, foram estabelecidos dois tra?os de refer?ncia, compostos apenas por agregados naturais. As demais misturas utilizaram agregados mi?dos e/ou gra?dos reciclados em substitui??o aos agregados naturais, no teor de 20%, em massa. As propriedades do concreto fresco foram avaliadas no que diz respeito ao espalhamento, tempo de escoamento, habilidade passante e resist?ncia ? segrega??o. No estado endurecido foram determinadas as resist?ncias ? compress?o e ? tra??o por compress?o diametral, o m?dulo de elasticidade est?tico, a absor??o de ?gua por imers?o e por capilaridade, a massa espec?fica e o ?ndice de vazios. Neste estudo tamb?m foi realizada a caracteriza??o reol?gica das pastas de cimento e das argamassas destinadas ? produ??o dos CAA?s, por meio de reometria rotacional. A caracteriza??o reol?gica de pastas, argamassas e concretos ? uma forma adequada para avaliar o comportamento destes comp?sitos no estado fresco, podendo prover informa??es ?teis que auxiliar?o no processo de dosagem e controle de qualidade. Outra propriedade avaliada foi o acabamento superficial dos concretos e argamassas e a poss?vel correla??o deste com os par?metros reol?gicos. Atrav?s dos resultados obtidos foi poss?vel constatar perda de fluidez nas argamassas e concretos que empregaram agregados reciclados. No que tange as propriedades mec?nicas, foram observados comportamentos distintos nos concretos produzidos com agregados reciclados: ?queles dosados pelo m?todo de Repette-Melo n?o apresentaram decr?scimo significativo destas propriedades; enquanto que, os concretos dosados com base no conceito de empacotamento de part?culas exibiram grande redu??o nas propriedades mec?nicas avaliadas. Os concretos produzidos com agregados reciclados ainda apresentaram aumento na absor??o de ?gua por imers?o, no ?ndice de vazios e na absor??o capilar, quando comparados aos respectivos tra?os de refer?ncia. Foi poss?vel observar boa correla??o linear entre o acabamento superficial e a tens?o de cisalhamento das argamassas. No caso dos concretos, o di?metro de espalhamento foi a propriedade que melhor se correlacionou com a qualidade do acabamento superficial.

Orientador: Eduardo Carlos Bianchi / Coorientador: Paulo Roberto de Aguiar / Banca: Dayse Iara dos Santos / Banca: Roosevelt Droppa Junior / Banca: Leonardo Roberto da Silva / Banca: Jaime Gilberto Duduch / Resumo: Atualmente há por parte das empresas uma constante preocupação com a atualidade de seus sistemas produtivos, buscando a melhoria da eficiência dos processos respeitando as leis de preservação ambiental. Dentro desse contexto e considerando que o segmento das cerâmicas corresponde a aproximadamente 1% do PIB brasileiro, com perspectiva de crescimento, inúmeros estudos têm sido feitos nesse campo de pesquisa. Contudo, ainda se tem um alto custo agregado ao acabamento da peça, o qual é feito, na maioria dos casos, pelo processo de retificação. Além do alto custo do processamento, o uso de fluidos de corte tem se tornado um problema para a indústria devido à dificuldade de descarte imposta pela rígida Legislação Ambiental. Face ao exposto, o presente trabalho propõe o estudo de métodos alternativos de lubri-refrigeração para o processo de retificação externa de mergulho de cerâmica avançado com rebolo diamantado. Tais métodos visam diminuir os gastos com fluido de corte, sendo eles: a técnica de lubri-refrigeração otimizada e a de mínima quantidade de lubrificação (MQL). A avaliação das técnicas foi feita através do monitoramento do processo e da quantidade final da peça retificada. Mais especificamente, foram analisados: força tangencial de corte, rugosidade, relação G, desvio de circularidade, microestrutura e tensão residual por difração de raios X. Os resultados obtidos mostram que as duas técnicas propostas podem substituir o método convencional de lubri-refrigeração, destacando-se que a técnica otimizada reduziu o desgaste do rebolo e produziu pelas com melhor acabamento geométrico e dimensional, enquanto a técnica de MQL reduziu significativamente a quantidade de fluido utilizado no processo / Abstract: During the last years there has been a constant concern by the companies about the modernization of their manufacturing methods, seeking to improve the process efficiency and environmental preservation. In this context, and considering the ceramic segment corresponds to approximatelly 1% of Brazilian GDP, with growing perspective, many studies have been done in this area. Nevertheless, the work piece finishing is still expensive, mainly because it has been usually made by the grinding process. Besides of the high cost of the process, the use of cutting fluids has become a problem for the industry because of the discard dificulty imposed by the rigorous environmental laws. In this way, the present work proposes alternative methods for the lubrification and cooling in the external cylindrical plunge grinding of advanced ceramic with diamond wheels, which aims to reduce the costs with cutting fluid. These methods are: the optimized cooling and the Minimal Quantity Lubrication (MQL) techniques. The evaluation of these techniques has been made by the process monitoring and the work piece final quality. In the present work the following analysis techniques were used: tangential cut force, roughness, G relation, circularity deviation, microstructure and residual stress by X ray diffraction measurements. The results show both proposed techniques can replace the conventional cooling method. The main result is that the optimized technique reduced the cutting tool consuming and produced work pieces with better dimensional finishing, while the MQL techniques significantly reduced the volume of cutting fluid in the process / Doutor

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico / Made available in DSpace on 2012-10-18T08:14:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T23:31:27Z : No. of bitstreams: 1 179264.pdf: 19423739 bytes, checksum: 83d37d4711c7b50faee1217eafc2d6f3 (MD5) / Este trabalho identifica as características relevantes de usinabilidade aplicadas ao processo de fresamento de superfícies de forma livre em materiais utilizados nas cavidades de ferramentas de moldagem de plásticos. O espectro dos materiais escolhidos para este estudo é determinado em função da aplicação específica no setor de moldes. Para moldes de média e alta produção, realiza-se o estudo em um aço inoxidável martensítico (ABNT 420), tipicamente utilizado, e verifica-se a possibilidade de usinagem no estado temperado, desde a etapa de desbaste até o acabamento. Para moldes de pequena produção realiza-se o estudo em uma liga de alumínio (AMP8000), de alta resistência mecânica, com crescente aplicação no chão-de-fábrica. Aborda-se também a usinagem da liga de cobre de alta resistência (Cu-Be), utilizada, principalmente, em regiões com necessidade de elevadas condutividades térmicas.Primeiramente, analisam-se as características de contato ferramenta/peça do processo e as influências dos parâmetros de corte com foco sobre a vida da ferramenta, forma de cavaco e potência de corte (Pc) para a etapa de desbaste em 2 ½ eixos e sobre a otimização do acabamento superficial e a diminuição do desvio de forma para a etapa de acabamento em 3 eixos. A partir de então, estuda-se separadamente a usinabilidade dos três materiais, com enfoques distintos, conforme a necessidade de aplicação. Associa-se a pesquisa no aço temperado à compreensão do processo e à identificação de materiais e de geometrias de ferramentas para desbaste e acabamento. Já nos estudos da usinabilidade das ligas de cobre (Cu-Be) e de alumínio (AMP8000) objetiva-se o aumento do rendimento da usinagem, com a possibilidade de aplicação de parâmetros de corte elevados. A respeito do fresamento do aço inoxidável martensítico, conclui-se a necessidade do uso de metal duro da classe K03 com micro-grãos, inclusive em comparação com as ferramentas de CBN. Quanto mais fino o tamanho de grão, maior a tenacidade e resistência ao desgaste do gume. Para o desbaste, recomenda-se o uso de ferramentas de topo reto, multi-cortantes (6 dentes), com ângulo de hélice (?) elevado, de modo que ocorra a sobreposição dos gumes, diminuindo o gradiente de esforços ao longo do corte e com canais rasos, aumentando a estabilidade da ferramenta de corte. O fresamento de cavidades de moldes de aço ABNT 420 realiza-se, necessariamente, em sentido concordante, sem fluido de corte e a programação das estratégias de usinagem deve considerar inicialmente, a redução dos raios de contornos e equiparação dos volumes resultantes das sobremedidas de usinagem. Uma vez realizadas, é possível a utilização de altas velocidades de corte. A respeito do fresamento da liga de cobre (Cu-Be), conclui-se que o espectro de ferramentas utilizadas pode ser o mesmo das empregadas para o aço ABNT 420 e os parâmetros de corte, os mesmos aplicados para aços nessa faixa de dureza (40 HRC). Deve-se realizar o acabamento com fluido de corte para evitar os incovenientes do retorno de cavaco para a superfície usinada.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-07-06Bitstream added on 2014-06-13T19:36:43Z : No. of bitstreams: 1 moia_dfg_me_bauru.pdf: 2028523 bytes, checksum: a4957573090c9f2211022b6a4fceb9b6 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O processo de retificação confere à peça o acabamento final, minimizando as irregularidades superficiais através de interações entre os grãos abrasivos de uma ferramenta (rebolo) e peça retificada. O desgaste do rebolo devido ao atrito entre o rebolo e a peça retificada torna a ferramenta inadequada para nova utilização, sendo necessária a realização do processo de dressagem do rebolo para remoção e ou avivamento dos grãos gastos de sua superfície de corte, de forma e deixá-lo em condições para novo uso. O presente trabalho tem como objetivo classificar a condição do rebolo durante a operação de dressagem utilizando o sinal de emissão acústica (EA) e estatísticas derivadas desse sinal, por meio de redes neurais artificiais. Nos experimentos realizados usou-se um rebolo de óxido de alumínio instalado em uma retificadora plana, um sistema de aquisição de sinais e um dressador de ponta única de diamante. O processamento digital de sinais foi obtido através do software MATLAB. Os ensaios foram realizados com diferentes graus de recobrimento e profundidade de dressagem. A partir dos dados obtidos de EA puro, calculou-se o valor médio quadrático (RMS), bem como mais duas estatísticas, as quais já foram empregadas com sucesso em trabalhos de detecção de queima, no processo de retificação. Essas estatísticas também se mostraram bons indicadores para o monitoramento da operação de dressagem. Uma rede neural perceptron multicamadas (MLP) foi utilizada com o algoritmo de aprendizado Levenberg-Marquardt, cujas entradas foram as duas estatísticas mencionadas e o valor RMS de EA. Os resultados mostram que o método empregado foi capaz de classificar as condições do rebolo no processo de dressagem, identificando o rebolo como afiado (com capacidade de corte) e rebolo se afiação (com perda de capacidade de corte), viabilizando a redução do tempo e custo dessa operação e minimizando a remoção excessiva / The grinding process gives the piece a final finish by minimizing surface irregularities through interactions between the abrasive grains of a tool (wheel) and the part to be ground. The wear of the grinding wheel due to excessive friction between the grinding wheel and ground workpiece makes the tool unsuitable for further use; it is imperative the accomplishment of the process of dressing the grinding wheel to remove or resharpen the worn grains of its surface in order to make if suitable for use again. The present study aims to classify the condition of the grinding wheel during operation using acoustic emission (AE) signal and statistics derived from this sinal through artificial neural networks. In the experiments an aluminum oxide grinding wheel installed to a surface grinding machine was used along with a data acquisition system and a single point diamond dresser. The digital processing of these data was obtained using the MATLAB software. Tests were performed with different overlap ratio and depth of cut. The root mean square value of the AE signal as well as two other statistics were obtained from the raw acoustic emission signal, which have been successfully used in grinding burn detection. These statistics were also good indicators for monitoring the dressing operation. A multilayer perceptron neural network (MLP) was used with the learning algorithm Levenberg-Marquardt, whose inputs were the statistics previously mentioned and dressing conditions. The results show that the method used was able to classify the conditions of the grinding wheel in the process of dressing, identifying the wheel as sharp (cutting capacity) and dull (with loss of cutting capacity), enabling the reduction of time and cost of operation and minimizing the excessive removal of the wheel abrasive material

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-01-26T19:01:21Z No. of bitstreams: 1 RegivaldoDeOliveiraFalcao_DISSERT.pdf: 2070708 bytes, checksum: d2030edd45895ed4d631e7484ff6f7c1 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-01-28T21:49:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RegivaldoDeOliveiraFalcao_DISSERT.pdf: 2070708 bytes, checksum: d2030edd45895ed4d631e7484ff6f7c1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-28T21:49:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RegivaldoDeOliveiraFalcao_DISSERT.pdf: 2070708 bytes, checksum: d2030edd45895ed4d631e7484ff6f7c1 (MD5) Previous issue date: 2014-12-19 / O presente trabalho teve como objeto de estudo um sistema de gera??o de vapor, distribui??o de vapor e retorno de condensado de uma planta t?xtil localizada no Rio Grande do Norte. O trabalho teve como base os seguintes objetivos: Conhecer o uso do vapor saturado de ?gua nos processos de tinturaria e acabamento em uma planta t?xtil; Estudar os diversos aspectos de um sistema de distribui??o de vapor, para identificar as formas em que ocorrem perdas de energia; Obter informa??es quantitativas das principais perdas de vapor no sistema de gera??o e distribui??o de vapor e mensurar as perdas, ?gua e vapor, do sistema; Utilizar o vapor flash como forma de redu??o de custo. Para isso fez-se uso da apura??o dos ganhos financeiros apresentados nas suas respectivas melhorias. Como base de dados para o desenvolvimento do trabalho utilizou-se registros de processos industriais, dados dos sistemas de utilidades, dados de an?lises de laborat?rio e de analisadores em linha, abrangendo o per?odo de 2013. Usando-se princ?pios consagrados das leis de conserva??o de massa e energia, o tratamento desses dados mostrou que as perdas de ?gua e energia no sistema de vapor s?o expressivas e que os ganhos ambientais e econ?micos que poder?o ser obtidos com a??es de melhoria s?o bastante significativas. Tomando como base os dados e resultados obtidos sugiro que os estudos futuros deem continuidade a abordagem sobre sistemas de gera??o de vapor, distribui??o e, principalmente, retorno de condensado / This study focused object a steam generation system, steam distribution and condensate return a textile plant located in Rio Grande do Norte. The work was based on the following objectives: Knowing the use of saturated water vapor in the dyeing and finishing processes in a textile plant; To study the various aspects of a steam distribution system to identify the ways in which energy losses occur; Obtain quantitative information of the main loss in steam generation system and steam distribution and to measure the losses, water and steam system; Using the flash steam as a means of cost reduction. For it was made use of the calculation of financial gains made in their respective improvements. As a database for the development of working registers are used in industrial processes, data from utility systems, laboratory data analysis and on-line analyzers, covering the period 2013. Using the principles set conservation laws mass and energy, those data showed that the loss of water and energy in the steam system are significant and that the environmental and economic gains to be obtained with improvement actions are quite significant. Based on the data and results suggest that future studies deem the continuity approach to steam generation systems, distribution and mainly condensate return.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:07:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JanainaMM_DISSERT.pdf: 1085127 bytes, checksum: 7481845aa2d392b3e7fb5612a3d2ad58 (MD5) Previous issue date: 2012-07-30 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The present study aims at investigating the style of the Cearense 1poet Patativa do Assar? in his poetic discourse Cante l? que eu canto c? (2004). Such choice is due to the fact that Assar?‟s poetry is full of regional identities as well of different voices. In other words, our purpose is to analyze the way the author aesthetically expresses his own voice and the voice of others in his work. This study is based on a social and historical model of language, with language construed as a discourse practice with emphasis on the key concepts of style, voices, subject and dialogic relationships (BAKHTIN, 1992, 2003, 1995). Our documental research is situated within the area of Applied Linguistics and presents an interface with Literature. We start out with the premise that in this type of investigation knowledge is built from language. In this sense, we must consider the social relationships in which language is produced, as well as the world which (in) determines, interferes, represents, interpenetrates or else, reformulates language and the indisciplinary character of the research / A produ??o art?stica Cante l? que eu canto c?, filosofia de um trovador nordestino (2004) do poeta cearense Patativa do Assar? se constitui em corpus de nossa pesquisa, que tem como objeto de estudo o estilo na lira patativiana. Enveredar pelo caminho do estilo e nos lan?armos nesse sert?o da escritura patativiana, deve-se ao fato de a obra do poeta de Assar? estar prenhe de sentidos de identidades pr?prias de sua regi?o como tamb?m das diferentes vozes constituidoras de sua vocalidade po?tica. Pretendemos investigar, em sua materialidade lingu?stico-discursiva, como o poeta constr?i seu estilo. Em outras palavras, verificar de que forma ele produz um acabamento est?tico ao seu dizer po?tico (? sua voz e ? voz alheia), ao seu canto patativiano. Nossa perspectiva ser? alicer?ada pela concep??o de sujeito e de rela??es dial?gicas entre textos, conforme concebe Bakhtin (1992, 2003, 1995). Para esse te?rico, o reconhecimento do sujeito e do sentido ? imprescind?vel para a constitui??o de ambos. Com o intento de discorrer sobre as diferentes vozes constituidoras da linguagem do poeta, teremos como paradigma a Lingu?stica Aplicada e a perspectiva dial?gica da linguagem, segundo Bakhtin (2003), pois acreditamos que, por meio dessas abordagens, seja poss?vel relacionar o mundo da ci?ncia ao mundo da vida, algo ainda relutante no mundo contempor?neo. Elegemos, para an?lise, as concep??es de estilo, de vozes e de rela??es dial?gicas. Devido ? pesquisa apresentar interface entre a Lingu?stica Aplicada e a Literatura, adotamos, como abordagem metodol?gica, a pesquisa qualitativo-interpretativa e tomamos, como base, o modelo s?cio-hist?rico da linguagem, entendendo a linguagem como pr?tica discursiva. Nesse tipo de investiga??o, o conhecimento ? reconhecido como algo constru?do na interpreta??o da linguagem. Dessa forma, o procedimento poder? incluir as rela??es sociais nas quais a linguagem ? produzida, o mundo social que (in) determina interfere, representa, interpenetra, ou at? reformula essa linguagem, e o car?ter indisciplinar que a pesquisa exige

The aim of this research work is to study the inter-relationship, under controlled industrial conditions, among skin pass reductions, surface topography characterized by 2D and 3D roughness parameters, stampability and painted surface finish quality for automotive steel sheet stampings. Different surface textures obtained from cold rolling finishing have been evaluated in terms of paint appearance (rating and spectral curve) and tentatively related to roughness parameters (2D and 3D) obtained from the cold finished sheets. Some relevant tendencies have been established amongst these parameters. The results presented here are in accordance with other recently published research showing that there is a clear relationship between these parameters, and that further detailed studies are needed. / O foco do presente trabalho é o estudo, em condições industriais, da inter-relação entre grau de redução do passe de acabamento, topografia superficial caracterizada pelos parâmetros de rugosidade 2D e 3D, estampabilidade e aparência de pintura de chapas de aço para painéis automotivos. Diferentes texturas superficiais de chapas de aço foram analisadas em termos de aparência de pintura (rating e curvas espectrais) e tentativamente relacionadas com os parâmetros de rugosidades (2D e 3D) obtidos na chapa antes de estampar. Algumas tendências relevantes foram estabelecidas entre estes parâmetros. Os resultados presentes aqui estão de acordo com publicações recentes mostrando uma clara relação entre estes parâmetros e que trabalhos futuros ainda são necessários.

O presente estudo aborda a fronteira da manufatura de ultraprecisão (UP) da zircônia tetragonal policristalina estabilizada com 3 mol% de ítria (3Y-TZP), realizado por meio da lapidorretificação Ud. A crescente demanda por produtos de cerâmicas avançadas com: elevado acabamento e integridade superficial; alta exatidão de forma; e menor custo de fabricação, tem fomentado pesquisas em diversas áreas da nanociência e nanotecnologia (N&N), visando sobrepujar as limitações ou agregando as principais vantagens dos tradicionais processos de retificação, lapidação e polimento. Em decorrência das excepcionais propriedades mecânicas, a cerâmica 3Y-TZP tem sido extensivamente aplicada na indústria. A 3Y-TZP, entretanto, pode apresentar a desestabilização da sua fase tetragonal em diferentes situações e condições, por exemplo, tendo início na própria manufatura, durante sua usinagem, podendo comprometer seu desempenho. Dessa forma, a 3Y-TZP pode ser considerada um material chave para avaliar e qualificar os processos abrasivos que visam padrão ouro de qualidade que, portanto, não devem suscitar a transformação martensítica. Em meio à pluralidade de processos, destaca-se a lapidorretificação Ud. A presente pesquisa estudou a manufatura UP de superfícies planas de zircônia TZ-3Y-E lapidorretificadas com rebolos de SiC de liga epóxi, almejando rugosidade nanométrica e integridade superficial sem danos microestruturais. Discos de TZ-3Y-E foram prensados isostaticamente a 200 MPa e sinterizados a 1400°C por 2 horas. Os discos foram caracterizados por meio de ensaios de: microdureza; perfilometria de contato e óptica; MEV-FEG; espectroscopia Raman; DRX; e microscopia confocal de epi-fluorescência. Os projetos mecânico e eletroeletrônico da Lapidorretificadora Fiocchi foram evoluídos na direção da retificação cerâmica UP. Os resultados demostraram que o projeto evolutivo da lapidorretificadora Fiocchi foi bem sucedido. A execução e controle das etapas de processamento cerâmico foram fundamentais para obter corpos cerâmicos densos e homogêneos, compatíveis com o acabamento aspirado. Os parâmetros de usinagem que se destacaram foram: profundidade de dressagem de 0,1 mm; pressão de lapidorretificação de 100 kPa; 100 rpm do rebolo e porta-peça; e emulsão (1:40) aplicada por MQF. A aspiração dos resíduos sobre o rebolo melhorou em 21,6% o acabamento, todavia a associação de abrasão dois (rebolo) e três corpos (abrasivos soltos) reduziu em 57,15% a rugosidade. O macroefeito foi visível nos rebolos de #800, #600 e #300 dressados com Ud = 1. A menor rugosidade, Ra = 60,63 nm, proveio do rebolo #300 dressado com Ud=5. O menor desvio de planeza, 0,308 μm, foi obtido com o rebolo de #800 e Ud = 3. O processo alcançou condições de plasticidade da zircônia que apontam para o predomínio dos mecanismos de remoção de microcorte e pulverização de material, sem ocorrência de microtrinca. Segundo ensaios de DRX e Espectroscopia Raman, a lapidorretificação Ud não provocou transformação martensítica. Todavia, o rebolo de #300 gerou alargamento assimétrico dos picos tetragonais nas proximidades de 2θ = 35° e 39° e a reversão das intensidades dos picos tetragonais a 40° e 41°. A reversão foi atribuída a mudança do domínio ferroelástico e a reorientação de planos cristalográficos em nível de cristalito. Os estudos sugerem que a usinagem introduziu tensão residual de compressão que pode ter estabilizado a fase romboédrica. Não há relato de processo capaz de alcançar acabamento nanométrico similar com mesmo tamanho e tipo de abrasivo. A lapidorretificação Ud pode substituir o engajamento da retificação, lapidação e polimento de cerâmica avançada. / The present study focuses on the border of ultra-precision (UP) manufacturing of 3 mol% yttria tetragonal zirconia polycrystal (3Y-TZP), carried out by Ud-lap grinding. The increasing demand for advanced ceramic products with: high surface finish and integrity; high form accuracy; and lower manufacturing cost, has encourage research in several areas of nanoscience and nanotechnology (N&N), to overcome the limitations or adding the main advantages of traditional grinding, lapping, and polishing processes. 3Y-TZP ceramics has been extensively applied by industry due to its exceptional mechanical properties. The 3Y-TZP, however, can present destabilization of its tetragonal phase in different situations and conditions. In the beginning of its manufacture, during its machining for instance, which may compromise its performance. Thus, the 3Y-TZP can be considered a key material to evaluate and qualify abrasive processes aiming gold standard quality that, therefore, should not raise the martensitic transformation. In the midst of plurality of processes, it is noteworthy the Ud-lap grinding. This research studied the UP manufacture of flat TZ-3Y-E zirconia surfaces lap ground with epoxy binder SiC grinding wheels, aiming to nanometer roughness and microstructural integrity without damage. Discs of TZ-3Y-E were isostatically pressed at 200 MPa and sintered at 1400 °C for 2 hours. The discs were characterized by tests of: microhardness; contact and optical profilometry; FEG-SEM; Raman spectroscopy; XRD; and confocal epi-fluorescence. Mechanical and electric-electronic designs of Fiocchi lap grinder were developed toward the UP ceramic grinding. Results showed that the developmental design of Fiocchi lap grinder was successful. The accomplishment and control of ceramic processing stages were essential for dense and homogenous ceramic bodies, compatible with the finish aspired. The machining parameters that stood out were: 0.1 mm depth of dressing; 100 kPa lap grinding pressure; 100 rpm grinding wheel and workpiece-holder; and emulsion applied by MQF. Suction of debris on the grinding wheel has improved finishing in 21.6%, however the combination of two-body abrasion (grinding wheel) and three-body abrasion (loose abrasives) decreased roughness in 57.15%. The macroeffect was visible on #800, #600, and #300 dressed with Ud = 1. The best finishing, Ra = 60.63 nm, came from #300 grinding wheel dressed with Ud = 5. The smallest flatness deviation, 0.308 μm, was obtained with the #800 grinding wheel and Ud = 3. The process has achieved zirconia plasticity conditions pointing towards predominance of microcutting and pulverization material removal mechanism without causing microcrack. According to XRD and Raman spectroscopy, the Ud-lap grinding caused no martensitic transformation. However, #300 grinding wheel has generated asymmetric broadening of the tetragonal peaks close to 2θ = 35° e 39° and reversal of the intensities of 40° and 41° tetragonal peaks. The reversal was attributed to ferroelastic switching and reorientation of crystallographic planes into crystallite level. Studies suggest that the machining has introduced compressive residual stress that may have stabilized rhombohedral phase. There is no report of an abrasive process capable of achieving similar nanometric finish with same grit size and type of abrasive. The Ud-lap grinding can replace the engagement of grinding, lapping, and polishing of advanced ceramics.

Este trabalho tem a intenção de contribuir com informações sobre a integridade superficial resultante do processo de torneamento em material endurecido de componentes mecânicos fabricados em aço cementado ABNT 8620 (DIN 21 NiCrMo 2). A análise das tensões residuais do corpo de prova foi experimentalmente conduzida pelo Método do Furo Cego Incremental, no qual um pequeno furo é introduzido na superfície do componente e a deformação aliviada é registrada por meio de extensômetros especiais, e também, pelo método da difração de raios-X. A superfície foi analisada através de parâmetros obtidos do mapeamento tridimensional da topografia superficial com instrumento de interferometria laser. Os parâmetros de rugosidade, selecionados para medição, visaram uma caracterização funcional das superfícies obtidas, tais como capacidade de carga, capacidade de retenção de fluidos lubrificantes e resistência ao desgaste. Também foram executados ensaios metalográficos para avaliar a existência de camadas de material alteradas abaixo da superfície. Os resultados indicaram que o torneamento em material endurecido foi capaz de produzir uma superfície resultante com boa área de contato, boa capacidade de carregamento e razoável capacidade de retenção de fluidos uma vez que nem todos os parâmetros se encontraram na faixa funcional ideal. O torneamento em material endurecido induziu tensão de compressão nas camadas das amostras cementadas, cuja condição original era tensão residual de tração. Não foram detectadas alterações expressivas na camada cementada, principalmente na região limítrofe da área transversal com a superfície devido ao aquecimento e rápido resfriamento imposto pelo processo de usinagem. / The aim of the present work is to provide relevant information regarding the obtained surface integrity during hard turning process of mechanical components manufactured from case hardened steel ABNT 8620 (DIN 21 NiCrMo 2). The sample residual stress analysis has been experimentally conducted by the incremental Blind Hole method, in which a small hole is machined on the surface of the component and the relieved deformation is recorded through special strain gages, and by the X-ray diffraction technique. The surface was examined by parameters obtained from the surface topography three-dimensional mapping with a laser interferometer instrument. The selected roughness parameters analysis intends to have a functional characterization such as bearing capacity, fluid and lubricants retention ability and contact wear resistance. In the search for altered material layers beneath the surface, metallographic studies were carried out. The functional bearing area curve analysis parameters indicated that the resulting surface has a good area contact, good bearing capacity and reasonable ability to fluid retention as the reduced valley depth parameter did not produced negative values for all conditions tested. The hard turnig process was able to add compression residual stress condition at the surface, and no significant changes were found at the case hardened layer due to rapid heating and cooling imposed by the hard turning process.

O presente estudo aborda a fronteira da manufatura de ultraprecisão (UP) da zircônia tetragonal policristalina estabilizada com 3 mol% de ítria (3Y-TZP), realizado por meio da lapidorretificação Ud. A crescente demanda por produtos de cerâmicas avançadas com: elevado acabamento e integridade superficial; alta exatidão de forma; e menor custo de fabricação, tem fomentado pesquisas em diversas áreas da nanociência e nanotecnologia (N&N), visando sobrepujar as limitações ou agregando as principais vantagens dos tradicionais processos de retificação, lapidação e polimento. Em decorrência das excepcionais propriedades mecânicas, a cerâmica 3Y-TZP tem sido extensivamente aplicada na indústria. A 3Y-TZP, entretanto, pode apresentar a desestabilização da sua fase tetragonal em diferentes situações e condições, por exemplo, tendo início na própria manufatura, durante sua usinagem, podendo comprometer seu desempenho. Dessa forma, a 3Y-TZP pode ser considerada um material chave para avaliar e qualificar os processos abrasivos que visam padrão ouro de qualidade que, portanto, não devem suscitar a transformação martensítica. Em meio à pluralidade de processos, destaca-se a lapidorretificação Ud. A presente pesquisa estudou a manufatura UP de superfícies planas de zircônia TZ-3Y-E lapidorretificadas com rebolos de SiC de liga epóxi, almejando rugosidade nanométrica e integridade superficial sem danos microestruturais. Discos de TZ-3Y-E foram prensados isostaticamente a 200 MPa e sinterizados a 1400°C por 2 horas. Os discos foram caracterizados por meio de ensaios de: microdureza; perfilometria de contato e óptica; MEV-FEG; espectroscopia Raman; DRX; e microscopia confocal de epi-fluorescência. Os projetos mecânico e eletroeletrônico da Lapidorretificadora Fiocchi foram evoluídos na direção da retificação cerâmica UP. Os resultados demostraram que o projeto evolutivo da lapidorretificadora Fiocchi foi bem sucedido. A execução e controle das etapas de processamento cerâmico foram fundamentais para obter corpos cerâmicos densos e homogêneos, compatíveis com o acabamento aspirado. Os parâmetros de usinagem que se destacaram foram: profundidade de dressagem de 0,1 mm; pressão de lapidorretificação de 100 kPa; 100 rpm do rebolo e porta-peça; e emulsão (1:40) aplicada por MQF. A aspiração dos resíduos sobre o rebolo melhorou em 21,6% o acabamento, todavia a associação de abrasão dois (rebolo) e três corpos (abrasivos soltos) reduziu em 57,15% a rugosidade. O macroefeito foi visível nos rebolos de #800, #600 e #300 dressados com Ud = 1. A menor rugosidade, Ra = 60,63 nm, proveio do rebolo #300 dressado com Ud=5. O menor desvio de planeza, 0,308 μm, foi obtido com o rebolo de #800 e Ud = 3. O processo alcançou condições de plasticidade da zircônia que apontam para o predomínio dos mecanismos de remoção de microcorte e pulverização de material, sem ocorrência de microtrinca. Segundo ensaios de DRX e Espectroscopia Raman, a lapidorretificação Ud não provocou transformação martensítica. Todavia, o rebolo de #300 gerou alargamento assimétrico dos picos tetragonais nas proximidades de 2θ = 35° e 39° e a reversão das intensidades dos picos tetragonais a 40° e 41°. A reversão foi atribuída a mudança do domínio ferroelástico e a reorientação de planos cristalográficos em nível de cristalito. Os estudos sugerem que a usinagem introduziu tensão residual de compressão que pode ter estabilizado a fase romboédrica. Não há relato de processo capaz de alcançar acabamento nanométrico similar com mesmo tamanho e tipo de abrasivo. A lapidorretificação Ud pode substituir o engajamento da retificação, lapidação e polimento de cerâmica avançada. / The present study focuses on the border of ultra-precision (UP) manufacturing of 3 mol% yttria tetragonal zirconia polycrystal (3Y-TZP), carried out by Ud-lap grinding. The increasing demand for advanced ceramic products with: high surface finish and integrity; high form accuracy; and lower manufacturing cost, has encourage research in several areas of nanoscience and nanotechnology (N&N), to overcome the limitations or adding the main advantages of traditional grinding, lapping, and polishing processes. 3Y-TZP ceramics has been extensively applied by industry due to its exceptional mechanical properties. The 3Y-TZP, however, can present destabilization of its tetragonal phase in different situations and conditions. In the beginning of its manufacture, during its machining for instance, which may compromise its performance. Thus, the 3Y-TZP can be considered a key material to evaluate and qualify abrasive processes aiming gold standard quality that, therefore, should not raise the martensitic transformation. In the midst of plurality of processes, it is noteworthy the Ud-lap grinding. This research studied the UP manufacture of flat TZ-3Y-E zirconia surfaces lap ground with epoxy binder SiC grinding wheels, aiming to nanometer roughness and microstructural integrity without damage. Discs of TZ-3Y-E were isostatically pressed at 200 MPa and sintered at 1400 °C for 2 hours. The discs were characterized by tests of: microhardness; contact and optical profilometry; FEG-SEM; Raman spectroscopy; XRD; and confocal epi-fluorescence. Mechanical and electric-electronic designs of Fiocchi lap grinder were developed toward the UP ceramic grinding. Results showed that the developmental design of Fiocchi lap grinder was successful. The accomplishment and control of ceramic processing stages were essential for dense and homogenous ceramic bodies, compatible with the finish aspired. The machining parameters that stood out were: 0.1 mm depth of dressing; 100 kPa lap grinding pressure; 100 rpm grinding wheel and workpiece-holder; and emulsion applied by MQF. Suction of debris on the grinding wheel has improved finishing in 21.6%, however the combination of two-body abrasion (grinding wheel) and three-body abrasion (loose abrasives) decreased roughness in 57.15%. The macroeffect was visible on #800, #600, and #300 dressed with Ud = 1. The best finishing, Ra = 60.63 nm, came from #300 grinding wheel dressed with Ud = 5. The smallest flatness deviation, 0.308 μm, was obtained with the #800 grinding wheel and Ud = 3. The process has achieved zirconia plasticity conditions pointing towards predominance of microcutting and pulverization material removal mechanism without causing microcrack. According to XRD and Raman spectroscopy, the Ud-lap grinding caused no martensitic transformation. However, #300 grinding wheel has generated asymmetric broadening of the tetragonal peaks close to 2θ = 35° e 39° and reversal of the intensities of 40° and 41° tetragonal peaks. The reversal was attributed to ferroelastic switching and reorientation of crystallographic planes into crystallite level. Studies suggest that the machining has introduced compressive residual stress that may have stabilized rhombohedral phase. There is no report of an abrasive process capable of achieving similar nanometric finish with same grit size and type of abrasive. The Ud-lap grinding can replace the engagement of grinding, lapping, and polishing of advanced ceramics.