Este trabalho analisa o processo de obtenção da Curva Limite de Conformação (CLC) através do procedimento adotado por Nakazima, 1968. Ele variando o formato dos corpos de prova submeteu os mesmos a um ensaio de estiramento simulando uma ampla faixa de deformações que vão desde o embutimento profundo passando pela deformação de tração simples até a deformação biaxial de tração. Foram feitos ensaios com corpos de prova em formato de tiras, exatamente como Nakazima propôs. A ruptura para estes corpos de prova ocorre de modo aleatório rompendo inclusive na região de contado da matriz com o mesmo. Fez-se ensaios com corpos de prova com tiras entalhadas. Esse entalhe tem a função de promover a estricção ou ruptura dependendo do ponto de parada do ensaio, na região de contato entre punção e corpo de prova ensaiado. No presente trabalho utiliza-se o mesmo método de Nakazima variando o formato do punção, em vez de um domo ou ponta hemisférica optou-se pela ponta eliptica. Foi analisada a influencia na CLC obtida, uma vez que a forma elíptica proporciona uma área de contato inicial maior gerando menores solicitações mecânicas no inicio do ensaio resultando numa CLC mais para cima quando comparada com uma CLC gerada com punção hemisférico. Para esta análise utilizou-se como matéria prima o alumínio comercialmente puro liga AA1050-O.

O objetivo deste estudo é apresentar uma metodologia que visa otimizar e melhorar o processo de obtenção de materiais no estado semi-sólido. O material escolhido é a liga AA7075 utilizada em operações de forjamento. Para alcançar este objetivo foi construído um protótipo para obtenção do material nesta condição. A tecnologia utilizada é a globularização da microestrutura da liga através da agitação mecânica seguida de um resfriamento rápido. Parte-se do princípio que a qualidade e a caracterização do produto final demandam por um sistema de monitoração e controle das variáveis envolvidas no processo de fabricação. Além disso, considera-se que a evolução tecnológica da reofundição precisa ser mais centrada nos métodos de produção do que na novidade do evento. Foram avaliadas as relações existentes entre a morfologia da microestrutura, comportamento da viscosidade aparente durante a aplicação de forças externas, deformabilidade e dureza do produto obtido nas condições experimentais propostas. / This study aims at presenting a methodology so as to improve and optimize the process of obtaining materials under a semi-solid state. The material chosen is the AA7075 alloy used in forging procedures. In order to achieve our objectives, we built a prototype so as to obtain the material under the desired conditions. The technology used is the globularization of the alloy microstructure, which was achieved through mechanical shaking followed by sudden cooling. Our fundamental basis is that both the quality and the characterization of the final product depend on a monitoring system as well as the control of the variables involved in the manufacturing process. Besides, we believe that the technological rheocast evolution needs to focus more on the production methods rather than on the novelty of the event. Finally, we have evaluated the existing relations involving the microstructure morphology, the viscosity behavior during the application of external forces, the deformation and the hardness of the product obtained under the proposed experimental conditions.

A moldagem por injeção em baixa pressão (MIBP) é uma técnica que já vem sendo empregada na produção de peças cerâmicas com formas e geometrias complexas. A composição e a homogeneidade da mistura de ligantes orgânicos e pós cerâmicos, são fatores determinantes que devem ser controlados para minimizar a formação de imperfeições no processamento do feedstock2 para MIBP. Defeitos típicos de processamento por MIBP, como bolhas de ar e aglomerados, geram gradientes de densidade nas misturas, que após conformadas, possuem poucas possibilidades de remoção. Essas imperfeições comprometem o desempenho dos produtos obtidos por essa técnica. Sendo assim, este trabalho tem por objetivo avaliar a influência que variáveis de processo, tais como o tipo de misturador, o uso ou não de vácuo durante o processamento e o tempo de mistura, exercem na densidade aparente das amostras a verde. Também foi analisada a influência que a distribuição do tamanho de partículas, os modificadores de superfície e o percentual de cera de carnaúba exercem no comportamento reológico dessas misturas. Para tanto, usou-se alumina submicrométrica (como recebida ou desaglomerada), foi adicionada a uma mistura fundida de ligantes (a base de parafina, ceras e aditivos) e processada em dois tipos diferentes de misturadores, com e sem o auxílio de vácuo. Além disso, foram preparadas misturas variando-se a composição, trocando o modificador de superfície utilizado ou alterando o percentual de cera de carnaúba presente no veículo orgânico (V.O.). Foi observada a presença de aglomerados na alumina como recebida, possivelmente gerados durante a etapa de calcinação. Também foi observado que o tipo de misturador e a aplicação ou não de vácuo durante a etapa final do processamento tem grande influência na densidade das amostras a verde, bem como na viscosidade do feedstock para a injeção. Além disso, observou-se que a composição com dois modificadores de superfície (ácido oleico e ácido esteárico) apresenta viscosidade menor do que quando se usa um único agente modificador de superfície. Finalmente, foi observado que a adição de cera de carnaúba diminui exponencialmente a viscosidade das amostras a verde, abrindo assim a possibilidade de aumentar o percentual de sólidos ou diminuir o tempo de processamento, o que pode auxiliar na redução de custos na produção de peças cerâmicas utilizando o método de moldagem por injeção em baixa pressão. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-24T11:41:34Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Pedro Antonio Ourique.pdf: 3076704 bytes, checksum: 94abb2518ac1b55ce6f8e3359d025a97 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-24T11:41:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Pedro Antonio Ourique.pdf: 3076704 bytes, checksum: 94abb2518ac1b55ce6f8e3359d025a97 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Low-pressure injection molding (LPIM) is a technique that has been used in the production of ceramic parts with complex shapes and geometries. The composition and homogeneity of the mixture of ceramic powder and organic binders are determining factors that must be controlled to minimize the defect formation in LPIM parts. Typical defects generated in LPIM processing, such as bubbles and agglomerates, form density gradients in the mixtures, that after molded, have a low probability of removal. These imperfections compromise the performance of the products obtained by this technique. Therefore, this work aims to evaluate the influence of process variables (such as mixers, the use or not of vacuum during the processing and mixing time), on the apparent density of green samples. It was also evaluated the influence of particle size distribution, the surface active agents and the percentage of carnauba wax on the rheological behavior of these mixtures. For that, purpose submicrometric alumina (as received and deagglomerated), was added to a molten binder mixture (based on paraffin wax and additives) and processed in two different mixers, with and without vacuum assistance. Furthermore, mixtures were prepared varying the composition, changing the surface active agent used or modifying the percentage of carnauba wax presents in the organic vehicle (O.V.). It was observed the presence of alumina agglomerates in the powder as received, possibly generated during the calcination step. It was also observed that the kind of the mixer and the application or not of vacuum during the final stage of process has a great influence on the density of green samples, as well as in the viscosity of feedstock for injection. Furthermore, it was observed that the mixture with two surface active agents (oleic acid and stearic acid) presents lower viscosity than only one surface active agent. Finally, the addition of carnauba wax reduces exponentially the viscosity of feedstock, allowing the possibility to increase the percentage of solids or reduce the time of processing, which can help in the production cost reduction of ceramic parts using the low-pressure injection molding method.

Orientador: Marcelo Ferrarezi de Andrade / Coorientador: Gelson Luís Adabo / Banca: Osmir Batista de Oliveira Junior / Banca: Edson Alves Campos / Banca: Simone Xavier Silva Costa / Banca: Hugo Henrique Alvim / Resumo: O objetivo deste trabalho, dividido em três estudos, foi avaliar: (1) a influência do tratamento de superfície na resistência de união da zircônia com a porcelana de cobertura; (2) a resistência à flexão e as características morfológicas e estruturais das infraestruturas em zircônia após diferentes tratamentos de superfície e (3) o efeito do laser nas características da zircônia e na sua resistência de união com a porcelana de cobertura. No primeiro e segundo estudos, para os testes de resistência de união ao cisalhamento e resistência à flexão um total de 70 e 210 corpos-de-prova, respectivamente, de infraestrutura de zircônia foram obtidos e divididos aleatoriamente em 7 grupos experimentais C (Controle), JAS (Jateamento Antes Sinterização), JAAS (Jateamento Antes e Após Sinterização), JPS (Jateamento Pós Sinterização), RAS (Rocatec Antes Sinterização), RAAS (Rocatec Antes e Após Sinterização), e RPS (Rocatec Pós Sinterização). Os dados obtidos para a resistência de união ao cisalhamento mostrou uma diferença estatística significativa entre os grupos com tratamentos de superfície feitos antes e antes e após a sinterização com os grupos em que foram feitos apenas após a sinterização (p<0,001). Uma diferença significativa também foi observada entre o grupo controle e os grupos JAS, JAAS, RAS e RAAS (p<0,001), e não foi observada diferença estatística entre o grupo C e os grupos JPS e RPS (p=0,615). Os dados de resistência à flexão mostrou uma diferença estatística significativa entre os grupos com tratamentos de superfície feitos antes e antes e após a sinterização com os grupos em que foram feitos apenas após a sinterização, com exceção do grupo RAAS (p<0,001). Uma diferença significativa foi também... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this work, divided into three studies, was evaluate: (1) the influence surface treatment on the bond strength of zirconia with the veneering ceramic, (2) the flexural strength and structural and morphological characteristics of the infrastructure on zirconia after different surface treatments, and (3) the laser effect on the characteristics of zirconia and its bond strength with veneering ceramic. In the first and the second studies, for testing shear bond strength and flexural strength a total of 70 and 210 specimens, respectively, infrastructure zirconia were obtained and randomly divided into 7 experimental groups: C (Control), JBS (Sandblasting Before Sintering), JBAS (Sandblasting Before and After Sintering), JAS (Sandblasting After Sintering), RBS (Rocatec Before Sintering), RBAS (Rocatec Before and After Sintering) e RAS (Rocatec After Sintering). The data obtained for shear bond strength showed a statistically significant difference between groups with surface treatments performed before and after sintering and prior to the groups which were made only after sintering (p<0.001). A significant difference was also observed between the control group and groups JBS, JBAS, RBS and RBAS (p <0.001), and no statistical difference were observed between group C and groups JAS and RAS (p=0.615). The flexural strength data showed a statistically significant difference between groups with surface treatments done before and before and after sintering with the groups they were made only after sintering, with the exception of the RBAS group (p<0.001). A significant difference was also observed between the control group and groups JBS, JBAS and RBS (p <0.001), and no statistical difference were observed between group C and groups JAS, RAS and RBAS. In the third study, for testing shear bond strength... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

A aplicação de revestimentos orgânicos sobre o alumínio e suas ligas é dificultada pela inércia química da camada natural de óxido de alumínio presente na superfície, portanto há a necessidade do uso de pré-tratamentos de superfície para possibilitar a pintura bem-sucedida. Dentre os pré-tratamentos para a pintura do alumínio o mais utilizado é a cromatização hexavalente, de uso restrito em virtude do potencial nocivo do íon Cr+6. Neste contexto, os filmes de organossilanos são uma alternativa razoável para o pré-tratamento do alumínio, porém a técnica convencional de obtenção de filmes por imersão em sol-gel pode conduzir a camadas heterogêneas. O objetivo deste trabalho é avaliar o uso da técnica de deposição eletroassistida de organossilanos como pré-tratamento para a pintura de substratos metálicos comparando-a com a técnica de imersão e a cromatização hexavalente. Esta técnica deve favorecer a ocorrência das reações de condensação dos organossilanos na superfície do metal a partir da hidrólise do meio sol-gel Foram revestidos substratos de aço carbono AISI 1006 e alumínio comercialmente puro AA 1100 com os organossilanos ortossilicato de tetraetila (TEOS) e viniltrietoxissilano (VTES) em diferentes sobrepotenciais de deposição. Após estes pré-tratamentos foram aplicados revestimentos orgânicos comerciais à base de resinas acrílica, alquídica e poliuretânica. A comparação entre os pré-tratamentos foi realizada através dos seguintes ensaios: corrosão acelerada em câmara úmida e névoa salina, medidas de aderência de tinta, MEV, EDS, flexão em mandril cônico, resistência ao impacto, espectroscopia de impedância eletroquímica e polarização potenciodinâmica. Os resultados observados indicam que a técnica de deposição eletroassistida em sobrepotenciais catódicos pode promover a formação de filmes mais homogêneos que propiciam maior aderência de tinta, porém não houve acréscimo na proteção contra a corrosão a partir do uso dos pré-tratamentos à base de organossilanos. / The painting of aluminum and its alloys is hampered by the chemical inertness of the natural aluminum oxide layer present on its surface, therefore the use of surface pretreatments is necessary to allow the successful painting. Among the aluminum pretreatments, the most used is the hexavalent chromate conversion coating, which use is restricted because of the harmful potential of the Cr+6 ions. In this context, organosilane coatings are a reasonable alternative for aluminum pretreatment, but the conventional technique for obtaining organosilane coatings by immersion in sol-gel may lead to non-homogeneous films. The aim of this work is to assess the use of the electro-assisted deposition of organosilanes technique as a pretreatment for painting metallic substrates comparing it with the immersion technique and chromate conversion coatings. It is expected that this technique will favor the condensation reactions by promoting the sol-gel hydrolysis. AISI 1006 steel and AA 1100 aluminum substrates were coated with tetraethylorthosilicate (TEOS) and vinyltriethoxysilane (VTES) in different deposition potentials After these pretreatments commercial organic coatings based on acrylic, alkyd and polyurethane resins were applied on the samples. The comparison of the pretreatments was performed through the following tests: water resistance in 100% relative humidity, salt spray, paint adherence measurement, SEM, EDS, conical mandrel bending, impact resistance, electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization. The results indicate that the electro-assisted deposition on cathodic potentials may promote the formation of more homogeneous films which provide greater paint adherence, but no improvement of corrosion protection was observed with the use of organosilane pretreatments.

Este trabalho teve como principal objetivo o estudo de deformações plásticas de chapas de alumínio soldadas à topo. As distorções transientes foram medidas durante e após a soldagem, como forma de melhor compreender os mecanismos envolvidos. Com base nos dados obtidos foi criado um método chapa durante a soldagem, sob o ponto de vista de distorções, e a previsão dos valores finais destas distorções à temperatura ambiente.

Este trabalho descreve o método de fabricação de uma liga de alumínio de alta performance visando aplicações a temperaturas elevadas. A composição química básica da liga é : AI -12°/o Si - 5% Ferro ... ' O processo de manufatura empregado para a liga é o de Mechanical Alloying (M.A.). Esse processo utiliza energia através do impacto do meio de moagem (esferas e braços impulsores) com a massa do pó usada para produzir a liga. Envolve mecanismos de fratura e soldagem de partículas até a obtenção de estruturas refinadas, estruturas endurecidas por dispersão, es truturas amorfas e estruturas nanocris talinas, entre ou tras. Esse processo é largamente utilizado em países desenvolvidos. É compatível com os processos modernos de fabricação de pós, como os de solidificação rápida (S.R), Reactio11 1Vlilfitrg (R.M.) ou o método Osprey. É descrito o processo M.A., e são apresentados alguns métodos de caracterização de ligas como análise de distribuição granulométrica, análise de gás residual, densidade aparente, cu rvas de compressibilidade, análise superficial específica (B.E.T.) e análise de difração de Raios-X. São apresentados métodos de consolidação de pós obtidos por VL lechanical Allo_ying, incluindo compactação à frio, sinterização com desgaseificação e forjamento à quente. Apresenta-se uma análise das propriedades de resistência ao escoamento obtidas. É feita uma comparação com as propriedades citadas na literatura para ligas manufaturadas através de métodos convencionais de fabricação (tecnologia do lingote) e para ligas obtidas por outros processos que envol vem a metalurgia do pó.

O arroz é considerado o cereal mais tolerante ao alumínio (Al). Entretanto, a variabilidade entre os genótipos leva a uma considerável diferença quanto ao grau de tolerância para cultivares distintas. Diversos estudos mostram que plantas de arroz toleram o Al por intermédio de mecanismos internos e externos. Neste trabalho foi analisada a modulação da expressão da família gênica ASR (Aba, Stress and Ripening) em função do tratamento com Al. O gene ASR5 foi diferencialmente expresso em raízes de arroz tolerante ao Al (ssp Japonica cv Nipponbare). Entretanto, ASR5 não respondeu a exposição ao Al em raízes de arroz sensíveis ao Al (ssp Indica cv Taim). Plantas transgênicas silenciadas para os genes ASR apresentaram um aumento da sensibilidade ao Al. Calos embriogênicos de arroz transformados com a fusão ASR5-GFP revelaram que a proteína ASR5 localiza-se no núcelo e no citoplasma. Em protoplastos transformados, ASR5 localizou-se nos cloroplastos. Usando uma abordagem proteômica, comparando plantas não-transformadas e plantas ASR5_RNAi, um total de 41 proteínas com padrões contrastantes foi identificado. No intuito de identificar genes com expressão alterada pelo Al em arroz, e buscar genes afetados pelo silenciamento de ASR5, foi realizado o sequenciamento total dos transcritos utilizando plantas de arroz não transformadas e ASR5_RNAi em duas condições: controle e tratamento com Al. Essas análises transcriptômicas revelaram que 961 genes responderam ao Al em raízes de plantas de arroz não transgênicas submetidas ao Al. Nas plantas ASR5_RNAi, apenas 309 genes responderam ao tratamento com Al. Entretanto, apenas 52 desses genes se sobrepuseram quando comparados ao grupo de genes modulados em plantas não transformadas, sugerindo que a planta ASR5_RNAi perdeu a capacidade de regular um conjunto de genes. Além disso, análises de imunoprecipitação da cromatina seguida de sequenciamento em massa, revelaram que ASR5 liga-se ao promotor do gene STAR1, entre outros, regulando sua expressão em resposta ao Al. Os resultados mostram pela primeira vez que ASR5 atua como fator de transcrição em arroz e que está envolvido na regulação de genes responsivos ao Al conferindo tolerância frente à toxicidade do Al. / Among cereal crops, rice is considered the most aluminium (Al) tolerant species. However, variability among rice genotypes leads to remarkable differences in the degree of Al tolerance for distinct cultivars. A number of studies have demonstrated that rice plants achieve Al tolerance through internal and external mechanisms. We have analyzed expression changes of the rice ASR (Aba, Stress and Ripening) gene family as a function of Al treatment. The gene ASR5 was differentially regulated in the Al-tolerant rice ssp Japonica cv Nipponbare. However, ASR5 expression did not respond to Al exposure in Indica cv Taim rice roots, which are highly Al-sensitive. Transgenic plants carrying RNAi constructs that targeted the ASR genes displayed increased Al susceptibility in T1 plants. Rice embryogenic calli expressing an ASR5-GFP fusion revealed that ASR5 was localized in both the nucleus and cytoplasm. In transformed protoplasts, ASR5-GFP appears in chloroplast cells. Using a proteomic approach to compare non-transformed and ASR5_RNAi plants, a total of 41 proteins with contrasting expression patterns were identified. In order to identify genes with differential modulation under Al stress in rice, and search for genes affected by ASR5 silencing, RNA-seq was made in non-transformed plants and ASR5_RNAi plants in control conditions and after Al treatment. These analyses revealed that 961 genes responded to Al in non-transformed rice roots under Al stress. A total of 309 genes responded to Al in ASR5_RNAi plants. Only 52 genes overlapped between non transformed and ASR5_RNAi plants when comparing genes modulated by Al, showing that ASR-silenced plants lost the ability to modulate a set of genes in response to Al treatment. Furthermore, ChIP-Seq analysis revealed that ASR5 can bind to the promoter of STAR1, among other genes, regulating its expression under Al stress. These results show for the first time that ASR5 act as a transcription factor in rice and that it regulates Al-responsive genes conferring tolerance in rice against Al toxicity.

O presente trabalho trata do desenvolvimento de superfícies superrepelentes a líquidos em substratos de cobre e alumínio. As superfícies foram tratadas a fim de se produzir uma nano/micro estrutura rugosa apropriada para a superrepelência e receberam recobrimentos de compostos de baixa energia livre de superfície. Os substratos de cobre tiveram sua superfície modificada por meio da deposição de prata em forma dendrítica em sua superfície por uma reação de oxi-redução espontânea ou por etching em solução de ácido clorídrico e sua energia livre de superfície modificada por recobrimentos de trimetoxipropilsilano, politetrafluoretileno ou 1H,1H,2H,2H-perfluorodeciltrietoxisilano, enquanto que os substratos de alumínio tiveram suas superfícies modificadas por etching em solução de acido clorídrico e receberam recobrimentos de 1H,1H,2H,2H-perfluorooctiltrietoxisilano ou 1H,1H,2H,2H-perfluorodeciltrietoxisilano. As superfícies obtidas tiveram seus ângulos de contato estático e dinâmico com água e outros líquidos de menor tensão superficial medidos e foram caracterizados por meio de MEV, MEV-EDS e XPS. As superfícies resultantes se mostraram superhidrofóbicas em todos os casos e superoleofóbicas em alguns dos casos. As amostras de cobre atingiram, nos melhores casos, valores de ângulo de contato com água de 169,8º e com hexadecano 152,6º enquanto que os valores mais altos para as amostras de alumínio foram 162,0o com água e 151,6º com hexadecano. Também se realizou um teste de regeneração em uma das superfícies após essa ter sido danificada mecanicamente, confirmando uma fácil e simples regeneração das áreas danificadas sem perdas nas propriedades superrepelentes. / The present work deals with the development of super-liquid-repellent surfaces on copper and aluminum substrates. The surfaces were treated in order to produce a nano/micro roughness structure suitable for superrepellency and were coated with low surface free energy compounds. The copper substrates were modified through the deposition of silver in a dendritic form on its surface by a spontaneous redox reaction or by chemical etching in hydrochloric acid solution and had their surface free energies modified by trimethoxypropilsilane, polytetrafluoroethylene or 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltriethoxysilane coatings, while the aluminum substrates had their surfaces modified by chemical etching in hydrochloric acid solution, and received 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltriethoxysilane or 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltriethoxysilane coatings. The obtained surfaces had their static and dynamic contact angles with water and other low surface tension liquids measured and were characterized by SEM, SEM-EDS and XPS. The resulting surfaces were superhydrophobic in all cases and, in some cases, superoleophobic. Copper samples reached, in the best cases, values of contact angles with water and hexadecane of 169,8º and 152,6º while the highest values for of aluminum samples were 162,0o with water and 151,6º with hexadecane. It was also conducted a regeneration test on one of surfaces after it being mechanically damaged, resulting in an easy and simple regeneration of the damaged areas without any superrepellent properties lost.

No presente trabalho estudou-se a alimentação de placas fundidas em ligas de alumínio com diferentes modos de solidificação. As experiencias realizadas visaram obter alguma informação quanto a influencia de variáveis tais como o grau de superaquecimento, a relação altura/diametro do massalote, bem como - da distancia a ser alimentada, no grau de sanidade das placas ob - tidas. Os resultados desta investigação variavam de acordo com a liga utilizada. O método utilizado para avaliação dos resultados baseou- se fundamentalmente em análises micrográficas, para a quantificação dos microrechupes, e nos cálculos de volume dos pipes (vazios) formados nos massalotes, com o objetivo de avaliar a - eficiência de alimentação atraves do massalote. Verificou-se que, tanto para o Alumínio Puro (A199,5%) como para as ligas Al-Cu e Al-Si, as distancias de alimentação de, respectivamente, 10Ep, 6Ep e 10Ep, indicadas na bibliografia, são validas em função do grau de sanidade exigido da peça. / The aim of the present study was to establish a correlation between feeding characteristics and different modes of solidification of various castings alloys. The main parameters analised were the influence of superheating degree, height/diameter ratio of the feeder, feeding range on the degree of sanity of castings plates. The degree of sanity was evaluated by normal micrographic techniques giving good results in detecting pipes and microporosities. It has heen showed that the normal values for feeding ranges (10Ep, 6Ep and 10Ep for Al, Al-4,5Cu and A1-12Si respectively) given in the literature have given good results as the sanity degree is concerned.