Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carlos Gomes de Oliveira.pdf: 4412110 bytes, checksum: 0c8f230dca55da323a2cedd9aeb3559d (MD5) Previous issue date: 2014-08-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Each foundry process has specific characteristics that confer to the part the required properties. Those characteristics are mainly the result of cast metal and mold materials, as well as of mold conception, which controls the heat extraction from the metal during solidification. Here, the mechanisms of this heat transfer between metal and mold, i.e., the resistances to the heat flux imposed by each material that are part of the productive process, were analyzed for two different metal-mold systems: ductile iron (GJS-400-15)-green sand and aluminum (AlSi12)-steel. The heat transfer between metal and mold was solved using three different methods: an analytical solution based on the semi-infinite solid model; a numerical solution, wherein it was possible to evaluate in detail the influence of metal, mold and interface in the global heat transfer; and the solution from software MAGMA5, that was be used as reference. The results showed that the thermal diffusivity of each material is the preponderant factor in the time variation of the metal and mold temperatures. The variation of physical properties of the materials during the first seconds of the metal-mold contact had a larger effect in the regions farther from the interface. For the iron-sand pair, the sand mold exerted a larger resistance to the heat flux than either the iron, or the interface. For that reason, variations of the interface thickness has a small effect in the mold temperature and even smaller in the metal temperature. The interfacial heat transfer coefficient between metal and mold, hi, varied from 1283W/m2K to 273W/m2K, numbers that are similar to those found in the literature. For the aluminum-steel system, the resistances to the heat flux imposed by the metal, mold and interface presented similar values and, therefore, an equivalent contribution to the global heat transfer between metal and mold. In this situation, the effect of the variation of the gap resistance in the temperature for metal and mold cannot be neglected. The interfacial heat transfer coefficient remains approximately constant with temperature, varying only with the interface thickness. The hi values found for the aluminum-steel pair varied from 560W/m2K to 123W/m2K and are smaller than those found by other researchers for the same metal-mold pair. / Cada processo de fundição apresenta características específicas que visam conferir à peça as propriedades requeridas em campo. Essas características resultam, em grande parte, das propriedades físicas da liga fundida e do material no qual é feito o molde, assim como da concepção do molde, a qual regula a extração de calor do metal para o ambiente. Nesse trabalho, os mecanismos desta transferência de calor entre metal e molde, ou seja, as resistências impostas ao fluxo de calor por cada material que compõe o processo produtivo, foram analisados para dois sistemas metal-molde: ferro nodular (GJS-400-15)-areia verde e alumínio (AlSi12)-aço comum. O problema da transferência de calor entre metal e molde foi resolvida através de três soluções distintas, sendo a primeira uma solução analítica baseada no modelo de sólido semi-infinito, uma solução numérica, na qual pôde-se avaliar de forma mais detalhada a influência de metal, molde e interface na transferência de calor global e uma solução obtida através do software MAGMA5 a ser usada como referência. Os resultados mostraram que a difusividade térmica de cada material é fator preponderante na evolução do perfil de temperaturas de metal e molde, sendo que a variação nas propriedades físicas dos materiais têm maior influência nas regiões mais afastadas da interface, durante os instantes iniciais do contato entre metal e molde. Para o par ferro-areia, observou-se que o molde de areia exerce uma resistência ao fluxo de calor muito maior do que a resistência oferecida pela interface e pelo ferro. Por essa razão, variações na espessura da interface produzem pouco efeito no perfil de temperaturas do molde e menos efeito ainda no metal. O coeficiente de transferência de calor interfacial entre metal e molde, hi, encontrado para o sistema ferro-areia variou entre 1283W/m2K e 273W/m2K, valores que estão de acordo com aqueles encontrados na literatura para esse mesmo par metal-molde. Para o sistema alumínio-aço, as resistências ao fluxo de calor oferecidas pelo metal, molde e interface têm valores próximos entre si e, portanto, têm pesos equivalentes na transferência de calor global entre metal e molde. Nesse caso, o efeito da variação da espessura da interface no perfil de 7 temperaturas, tanto do metal como do molde, não pode ser negligenciado. No sistema alumínio-aço, o coeficiente de transferência de calor interfacial, hi, pode ser considerado constante em relação à temperatura, variando apenas em função da espessura da interface. Os valores de hi encontrados para o par alumínio-aço variaram entre 560W/m2K e 123W/m2K e são mais baixos que os valores encontrados na literatura para esse mesmo par metal-molde.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elisa Helen Segundo.pdf: 2687612 bytes, checksum: 6c62d65f21f65fada528f195248a863d (MD5) Previous issue date: 2015-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work, the heat treatment of solubilization and artificial aging effects (T6) on the microstructure of 356 alloys (Al7Si0,3Mg) with different magnesium content were investigated. The characterization was performed using microhardness tests and techniques of optical and electron microscopy. Samples of the casting alloy 356 with different percentages by weight (0.28%, 0.38% and 1% Mg) were solubilized for 10h at 540 ° C and subjected to different temperatures and times of artificial aging. The results of the microhardness test showed that the increase in mechanical properties is associated with increasing aging temperature and a sharp decrease in these values in samples exposed to higher temperatures (215 ° C). In order to identify the microstructural changes associated with these changes in mechanical properties and to identify the mechanisms involved, were carried out of the analyzed by optical microscopy, scanning eléctron (SEM) and transmission electronic (TEM). With the use of optical microscopy and SEM was possible to visualize significant changes in the microstructure, however the microstructural phenomena responsible by precipitation hardening were only detected using TEM. The use of transmission electron microscopy allowed to observe the presence of nano precipitated responsible for the occurrence of precipitation hardening and the incoherent precipitates with matrix indicate the condition of overaging / Neste trabalho, foram investigados os efeitos dos tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento artificial (T6) sobre a microestrutura de ligas da família 356 (Al7Si0,3Mg) com diferentes teores de magnésio. Para caracterização dos resultados foram utilizados ensaios de microdureza e técnicas de microscopia ótica e eletrônica. Amostras fundidas da liga 356.0 com diferentes percentuais em peso (0,28%, 0,38% e 1% Mg) foram solubilizadas durante 10h a 540°C e submetidas a diferentes tempos e temperaturas de envelhecimento artificial. Os resultados dos ensaios de microdureza mostraram a ocorrência de incrementos nesta propriedade com o aumento de temperatura de envelhecimento e uma brusca queda nestes valores em amostras expostas a temperaturas mais elevadas (215°C). Com o intuito de identificar as alterações microestruturais associadas com estas variações nas propriedades mecânicas, bem como identificar os mecanismos envolvidos, foram realizadas analisadas via microscopia óptica (MO), eletrônica de varredura (MEV) e eletrônica de transmissão (MET). Com o uso de MO e MEV foi possível visualizar alterações significativas na microestrutura, no entanto os fenômenos microestruturais responsáveis pelo endurecimento por precipitação somente foram detectados usando MET. A utilização de microscopia eletrônica de transmissão permitiu observar a presença de nano precipitados responsáveis pela ocorrência de endurecimento por precipitação bem como dos precipitados incoerentes com a matriz que indicam a condição de superenvelhecimento.

Orientador: Humberto Gennari Filho / Banca: Maria Cristina Rosifini Alves Rezende. / Banca: Ricardo Shibayama / Resumo: O êxito clínico nos tratamentos com próteses fixas implanto-suportadas com cantilever é determinado pela maneira como o estresse mecânico é transferido ao implante e ao tecido ósseo circundante sem gerar forças de grande magnitude e pelo estado de saúde dos tecidos adjacentes. Nestes tratamentos, as tensões oclusais se concentram nas extensões distais havendo uma maior incidência de fratura da estrutura, na união entre a prótese e o implante mais distal. Reconhecendo a influência do desenho da estrutura do cantilever sobre os implantes, bem como a necessidade dessas terem formatos que facilitem a higienização e manutenção do tecido periimplantar, o objetivo desse estudo será analisar a relação entre a força aplicada e a deformação ocorrida em barras para cantilever, com áreas de secção transversal em forma de triangulo, quadrada, semi lua, em L e I, através de uma Máquina de Ensaio Universal "EMIC". Serão confeccionadas 25 barras, em liga de NiCr, divididas em 5 grupos, um para cada formato de barra, com 5 corpos de prova cada um. Uma carga vertical de 200N será aplicada na extremidade do segmento de 15 mm, com velocidade de 0,5mm por minuto. As barras que suportaram uma maior carga foram as em formato quadrado, seguida pela meia lua, L, triangular sendo a em formato de I a que suporta menor força de mordida. Houve diferenças estatisticamente significantes quando comparadas as em formato quadrado em relação às outras formas e as em meia lua também com as outras formas, sendo que as em formato de L, I e triangular não apresentaram diferenças estatisticamente significantes. É importante definirmos corretamente o formato da secção transversal da barra do cantilever de uma prótese, em função de sua relação com a classe de prótese antagônica, para que não haja deformação durante a função proporcionando estruturas leves, confortáveis e com espaço suficiente para higienização / Abstract: The clinical success in treatment with implant-supported fixed prostheses with cantilever is determined by how the mechanical stress is transferred to the implant and the surrounding bone without generating forces of great magnitude and the health of tissues. In these treatments, the occlusal stress focus on the distal extensions and a higher incidence of fracture of the structure, the bond between the prosthesis and the most distal implant. Recognizing the influence of the cantilever design of the structure on implants, and the need to have these formats to facilitate the cleaning and maintenance of peri-implant tissue, the aim of this study will examine the relationship between the applied force and deformation occurred in bars for cantilever with areas of cross section in the shape of triangle, square, half moon, L and I, through a Universal Testing Machine "EMIC". 25 bars will be made in NiCr, divided into five groups, one for each bar shape, with five specimens each. 200N of a vertical load is applied at the end of the segment of 15mm with a speed of 0.5 mm per minute. The bars that bore a greater burden were square in shape, then the half moon, L, and the triangular-shaped supports that I less bite force. There were statistically significant differences when comparing the square in shape relative to other forms and in a half-moon also with other forms, and the L-shaped, triangle and I did not show statistically significant differences. It is important to properly define the shape of the cross section bar of the cantilever of a prosthesis, because of its relationship with the class of prosthesis antagonistic, so that no deformation during function, providing lightweight structures, comfortable with enough space for cleaning / Mestre

Resumo: O grande número de variáveis envolvidas no processo de fundição de aço o torna muito susceptível a ocorrência de defeitos relacionados à solidificação como rechupes e poros, que elevam o custo de fabricação devido ao sucateamento e retrabalho de peças. Explorando oportunidades neste cenário, esta Tese de Doutorado, desenvolvida dentro do ambiente industrial de uma fundição de aço propõe um modelo matemático capaz de predizer a combinação de níveis de variáveis de processo que minimizam a ocorrência de rechupes e poros relacionados à solidificação em peças fundidas em aço ABNT 1030, moldadas em areia com aglomerante químico e vazamento por gravidade. Empregou-se, no desenvolvimento do trabalho o Planejamento Estatístico de Experimentos com fatorial fracionado na fase exploratória e o método de Taguchi para validação final e desenvolvimento do Modelo matemático. Na fase de validação, utilizou-se um arranjo ortogonal L16 com quatro réplicas. Na fase exploratória, avaliou-se o volume de defeito em uma peça de produção normal da fundição. Na fase de validação, desenvolveram-se corpos de prova em forma de cubo, vazados sem alimentação. Depois de produzidos, os corpos de prova passavam por ensaio de ultrassom para identificação e localização do defeito e corte de serra, para posterior medição do volume do defeito. O sistema de medição foi validado por meio de um estudo de Análise do Sistema de Medição - MSA GR&R. Os resultados dos experimentos mostraram uma grande diferença entre a contração teórica prevista na literatura de 5,5% para o aço estudado para 2% determinado experimentalmente. As variáveis que mais influenciaram no tamanho do defeito foram: o percentual de carbono queimado no processo de elaboração do aço, percentual de alumínio na liga, percentual de óxido de ferro na areia de moldagem e a interação entre... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The number of variables involved in the steel foundry process makes it susceptible to the occurrence of defects related to the solidification, like shrinkages and pores. This charge the foundries scrap and rework costs. Exploring the opportunities at this context, this Thesis, developed inside an industrial environment of a steel foundry, purposes a mathematic model capable to predict the combination of levels of variables that minimizes the occurrence of shrinkage and pores in carbon steel cast parts, through no-bake sand molding and gravity pouring processes. Statistical Design of Experiments with fractional and factorial at the screening step and Taguchi Method for the final validation and development of the mathematic model were used. A L16 orthogonal array with four replicates was used in the validation step. The defect volume inside a regular cast part was evaluated in the screening step. In the validation step, cube form specimens were designed, poured without feeders and ultrasound tested to bound the defect then saw cut to measure the defect's volume. In order to the validation of the measurement system, a MSA - Measurement Systems Analysis and Gauge R & R - Gauge Repeatability and Reproducibility were used. The experiments results shown a considerable difference between the theoretical expected contraction, 5.5%, and the 2% experimentally determined. The variables that influenced the defect size the most were: the carbon drop in the steel making, the Aluminum content of the alloy, the Black Iron Oxide content of the molding sand and the interaction between the pouring temperature and the carbon drop. The mathematic model was validated by experiments, which showed a good performance in the prediction of defects. / Orientador: Messias Borges Silva / Coorientador: Fernando Augusto Silva Marins / Banca: Antonio Fernando Branco Costa / Banca: Marcela Aparecida Guerreiro Machado / Banca: Amiton Sinatora / Banca: Rosinei Batista Ribeiro / Doutor

Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da concentração do líquido especial e da temperatura do molde dos revestimentos Rematitan Plus, específico para titânio, Rema Exakt e Castorit Super C, alternativos, na desadaptação marginal de coroas fundidas em titânio puro. Para o revestimento Rematitan Plus os padrões de cera foram incluídos à vácuo com três diferentes concentrações do líquido especial, 100%, 75% e 50%, diluídos em água destilada. As fundições foram realizadas na máquina Discovery Plasma com os moldes em três temperaturas, 430ºC, 515ºC e 600ºC. Os revestimentos alternativos foram empregados nas condições em que obtiveram expansão total de 0,8%, equivalente à do Rematitan Plus (100%/430ºC), adotado como grupo controle. Conforme as curvas de expansão de presa e térmica foram estabelecidas as condições de concentração e temperatura: Rema Exakt (100%/220ºC, 75%/240ºC e 50%/340ºC) e Castorit Super C (100%/temperatura ambiente e 75%/160ºC). / Abstract: This study had the goal of assessing the effect of the concentration of the special liquid and the temperature of the mold of Rematitan Plus investment, specific for titanium, Rema Exakt and Castorit Super C, alternative investments, on the marginal misfit of crowns cast on pure titanium. For the Rematitan Plus investment, the wax standards were included in vacuum with three different concentrations of the special liquid, 100%, 75% and 50%, diluted in distilled water. The castings were performed on the Discovery Plasma machine with the molds at three temperatures, 430ºC, 515ºC and 600ºC. The alternative investments were employed under conditions in which they obtained a overall expansion of 0.8%, equivalent to that of the Rematitan Plus (100%/430ºC), adopted as the control group. According to the thermal and setting expansion curves the conditions of concentration and temperature were established: Rema Exakt (100%/220ºC, 75%/240ºC and 50%/340ºC) and Castorit Super C (100%/room temperature and 75%/160ºC). / Orientador: Gelson Luis Adabo / Coorientador: Ricardo Faria Ribeiro / Banca: Marco Antonio Compagnoni / Banca: Carlos Alberto dos Santos Cruz / Banca: Mauro Antônio de Arruda Nóbilo / Banca: Cláudio Rodrigues Leles / Doutor

O objetivo deste trabalho foi de otimizar o processo de fabricação da placa reforçadora de solo, fabricada pelo processo de injeção sob baixa pressão em liga de alumínio. Atualmente, a liga utilizada no processo é a SAE 305 (AA 413) e problemas de falha do componente em campo tem sido reportados pelos clientes. As peças estudadas referem-se às placas acessórias utilizadas para fornecer sustentação durante a entrada e saída de vaus por carros de combate do Exército Brasileiro, anteriormente adquiridas no mercado internacional e agora produzidas internamente. O estudo focou na alteração da composição química da liga, baseado na liga de alumínio da peça importada, tratamento de banho com modificação do silício, refino de grão e modificação no projeto do molde permanente. Adquiriu-se junto ao fornecedor a liga de Al9Si0,3Mg visando a fabricação das peças com tratamento térmico T6. Para obtenção das propriedades mecânicas foram realizados ensaios de tração, dureza Brinell e impacto. Para caracterização metalúrgica foram realizados ensaios metalográficos com auxílio de microscopia óptica. Verificou-se que a presença de magnésio na liga Al-Si exclusivamente com tratamento térmico T6, alterou o comportamento mecânico da peça melhorando seus resultados. O tratamento de banho com modificador de silício a base de sódio não produziu resultados significativos. Finalmente, realizou-se simulação do preenchimento da molde via software CAE Click2Cast, modo injeção de baixa pressão, para caracterização dos defeitos e sugestões de melhoria no sistema de alimentação. Deste trabalho, conclui-se que as melhores propriedades mecânicas de resistência a tração e dureza foram obtidas com a alteração da liga SAE 305 para a liga Al9Si0,3Mg com tratamento térmico T6 e que para atingir melhores resultados deve-se introduzir ao processo um novo molde permanente com refrigeração e alimentação adequada da peça. / The objective of this research was to optimize the manufacturing process of the reinforcing plate of soil, manufactured by the injection process under low pressure in Al-Si alloy. Currently, the alloy used in the process is SAE 305 (AA 413) and mechanical resistance problems, when used in the field, have been reported by customers. Currently, the alloy used in the process is SAE 305 (AA 413) and field component failure problems have been reported by customers. The studied pieces refer to the accessory plates used to provide support during the entry and exit of vats by tanks of the Brazilian Army, previously acquired in the international market and now produced internally. The study focused on the alteration of the chemical composition of the alloy, based on the aluminum alloy of the imported part, bath treatment with silicon modification, grain refining and modification in the permanent mold design. The Al9Si0.3Mg alloy was purchased from the supplier to manufacture the T6 heat treated parts. To obtain the mechanical properties tensile tests, Brinell hardness and impact were performed. For metallurgical characterization, metallographic tests were performed with the aid of light microscopy. It was verified that the presence of magnesium in the Al-Si alloy exclusively with T6 heat treatment, altered the mechanical behavior of the part improving its results. Bath treatment with sodium silicon modifier did not produce significant results. Finally, the mold filling simulation was carried out using CAE Click2Cast software, low pressure injection mode, to characterize the defects and suggestions for improvement in the feed system. From this work, it was concluded that the best mechanical properties of tensile strength and hardness were obtained with the change of the SAE 305 alloy to the Al9Si0.3Mg alloy with T6 thermal treatment and that to achieve better results a new permanent mold with cooling and proper feeding of the part.

Les fontes de fer sont des matériaux largement utilisés dans de nombreux domaines allant de l’industrie automobile au secteur de l’énergie en passant par la fabrication des tuyaux d’adduction d’eau. Du fait de la teneur en carbone élevée de ces alliages, du graphite et/ou des carbures de fer précipitent pendant la solidification. Les propriétés finales des pièces dépendent alors de la nature de la matrice, de la présence ou non de carbures et surtout de la forme du graphite. Celui-ci peut cristalliser sous la forme de lamelles, de sphères ou de particules de formes intermédiaires. Les éléments présents à l’état de traces dans le bain de fonte liquide influencent de manière considérable la croissance du graphite et conditionnent sa forme finale. Leur moyen d’action ainsi que le mécanisme de croissance du graphite sphéroïdal sont encore un sujet de débat et cette thèse a pour objectif de contribuer à la compréhension des phénomènes mis en jeu. Les échantillons utilisés ont été élaborés selon le procédé de coulée par centrifugation, son influence sur les mécanismes étudiés est d’ailleurs au cœur de ce projet. Les différents essais et analyses réalisés prouvent que la structure des nodules observés dans les échantillons centrifugés est la même que dans le cas des pièces moulées en sable. De plus, les éléments traces montrent une action similaire lors de la solidification et pendant la croissance en phase solide durant le traitement thermique destiné à éliminer les carbures. Ces résultats suggèrent que le mécanisme de croissance du graphite sphéroïdal est le même lors de la croissance à partir du liquide ou en phase solide par décomposition des carbures. Une proposition est d’ailleurs faite pour expliquer le développement des nodules par une germination continue du graphite sur les plans de base conjuguée à une croissance selon les directions prismatiques. Un modèle mathématique associé à ce mécanisme est présenté et son application au procédé de centrifugation donne des résultats en accord avec les observations expérimentales. / Cast irons are widely used in the foundry industries for applications mainly in the automotive, energy and pipes industries. Because of the high carbon content, graphite and/or iron carbides appear during solidification. The properties of the casting depend on the nature of the matrix, the presence or not of carbides and the shape of the graphite. It can crystallise under the form of lamellae, spheroids or particles with an intermediate shape. Trace elements present in the melt strongly influence graphite growth and shape. Their action and the growth mechanism of the spheroidal graphite are still under debate and the aim of this project is to contribute to the understanding of these phenomena. The samples have been cooled by the centrifugal casting process whose influence on the studied mechanisms is the focus of this project. The different analyses that have been carried out show that the structure of the nodules is the same in centrifugated and sand mold castings. Moreover, the trace elements exhibit a similar action during solidification and solid state growth during heat-treatment for carbide dissolution. These results suggest that the growth mechanism of spheroidal graphite is the same during growth from the liquid and by solid state decomposition of carbides. A schematic is proposed to explain the growth of the nodules by a continuous nucleation on the basal surface of the graphite coupled to a growth along the prismatic directions. A mathematical model associated to this mechanism is presented and its application to the centrifugal casting process gives results in good agreement with experimental observations.

Foram tomadas amostras de aço líquido referentes a três grupos de aço, a saber: (I) aços baixo-carbono (0,02 %C 0,08), acalmados ao alumínio; (II) aços peritéticos (0,09 %C 0,15), acalmados ao alumínio e silício; (III) aços ultrabaixo carbono ( C<35 ppm), acalmados ao alumínio.Os aços foram produzidos em aciaria do tipo LD e foram, a seguir, tratados em equipamentos de refino secundário, adequados a cada um dos casos.As amostras forma colhidas no distribuidor de uma máquina de lingotamento contínuo de placas, segundo critério que minimiza a possibilidade da ocorrência de interferências que pudessem mascarar o resultado do tratamento de refino secundário tais como re-oxidação do aço e coleta simultânea de escória. As amostras foram submetidas à análise de inclusões utilizando-se técnicas de microscopia óptica, microscopia eletrônica e micro-análise. Foi possível caracterizar as inclusões presentes em cada tipo de aço segundo a morfologia, o tamanho, a quantidade e a composição química. / Non-metallic inclusions in liquid samples of (I) low-carbon aluminium killed steel (0,02wpct C 0,08wpct), (II) peritetic aluminium and silicon killed steel (0,09wpct C 0,15wpct); (III) extra-low-carbon, aluminium killed steel (C<35 ppm) were taken from the tundish distributor of a continuous casting caster for steel plates according to a procedure that minimizes re-oxidation of steel and/or pick up of liquid slag. The samples were inspected through the following microstructural techniques: optical microscopy, electronic microscopy, and electron microprobe. Were possible to feature present inclusion in each kind of steel according to morphology, size, amout and chemical composition.

O presente trabalho tem como objetivo explorar o uso de técnicas de controle avançado na indústria metalúrgica. O nível de aço é uma das variáveis mais críticas para a produção de chapas ou tiras de alta qualidade no processo de lingotamento contínuo de tiras baseados em rolos duplos. Para melhorar a qualidade da espessura das tiras utiliza-se em tanque intermediário submerso na piscina formada entre os rolos duplos. São propostas três técnicas e controle de \"fuzzy\" via modelos Mamdani e Takagi-Sugeno. O modelo Mamdani é desenvolvido com base no conhecimento experimental do processo. O modelo Takagi-Sugeno utiliza uma abordagem mais sistêmica para a resolução do problema, utilizando modelos locais (linearizados) da planta não-linear que descreve o nível e escoamento do aço no tanque intermediário. Os componentes do sistema de controle empregados são discutidos e especificados. São apresentados resultados de simulação utilizando os parâmetros reais de uma planta de lingotamento contínuo instalada no IPT São Paulo. As simulações realizadas mostram que as técnicas de controle sugeridas atendem as restrições da planta e são viáveis de implementação. / This work explores the use of advanced control techniques in the metallurgical industry. The molten steel level is one of the most critical to the production of high quality steel strips in strip casting process. The strip thickness uniformity can be improved using an intermediary tundish submerse into the pool formed between the two rotating rolls. Three control techniques are considered to control the intermediary tundish molten steel level: PID, feedback linearization and fuzzy logic via Mamdani and Takagi-Sugeno models. The Mamdani model is developed with base in the experimental knowledge of the process. The Takagi-Sugeno model uses a more systematic approach for the solution of the control problem using local models for the non-linear plant that describes the level and flow of the steel in the intermediary tundish. The components of the level control system are discussed and specified. Simulation results are presented considering the real system parameters of a strip casting plant installed at IPT São Paulo. The simulation results obtained show that the control techniques suggested satisfies the constraints on the plant and can be considered for implementation.

O presente estudo tem como objetivo principal avaliar qual é o número de camadas de espaçadores de troquéis que apresenta o valor mais próximo da especificação número 8 da ADA (Associação Dentária Americana) para a espessura da camada do cimento de fosfato de zinco, utilizado durante a cimentação de uma coroa metálica total. Foi realizado um estudo experimental “in vitro” com a confecção de 20 coroas totais divididas em quatro grupos: grupo controle (sem a aplicação de espaçadores) e grupos com uma, duas e três camadas de espaçadores para troquéis da marca True Spacer (Talladium do Brasil), mesma fábrica que confecciona a liga metálica utilizada, Tilite®. Para avaliar a espessura do alívio, foi utilizado um filme de silicona de adição determinando o espaço existente entre a parede interna da coroa metálica e o troquel mestre. Após a polimerização do material, as coroas foram removidas do troquel e uma silicona ultraleve de outra coloração foi injetada no interior da coroa com o intuito de garantir a remoção da primeira silicona sem distorção. As amostras de siliconas obtidas foram seccionadas transversalmente para serem escaneadas em alta resolução ao lado de um paquímetro. Posteriormente, as imagens assim obtidas foram levadas ao software Image Tool 3.0 (Department of Dental Science Diagnostic at the University of Texas, Health of Science Center, San Antonio, USA). O procedimento realizado foi a mensuração de pontos para a comparação entre os lados oclusal e a parede axial e apresentou valores médios em micrômetros(μm). Posteriormente, foram submetidos à análise estatística com nível de significância de 5%, através do teste t student, ANOVA e teste de Tukey. Os resultados mostraram diferenças significantes estatisticamente entre as faces oclusais e axiais e, entre os grupos não foram significantes, mas estavam próximos da especificação da ADA, concluindo que a utilização de espaçadores promove alívio suficiente para a cimentação. / The aim of the present study is to evaluate what number of die spacer liners has the value to the specification number 8 of the ADA (American Dental Association) for the thickness of the liner of the zinc phosphate cement utilized during the cementation of a metallic crown. An in vitro experimental study was realized with the confection of 20 total crowns divided in four groups: control group (without layers), and groups with one, two and three layers of True Spacer (Talladium Brazil) die spacers of the same factory of the used metallic league. To evaluate the thickness of the relief was utilized a additional silicona for determinate the space between the internal wall of the metallic crown and the master die. The samples of silicona were cross-sectioned at the middle and took. Subsequently, the images thereby achieved were transferred to the Image Tool 3.0 software (Department of Dental Science Diagnostic at the University of Texas, Health of Science Center, San Antonio, USA).The procedures were the measurement of the points in the oclusal side and axial wall and showed average in micrometers. Therefore, had been submitted to statistics analysis with significant level of 5%, through “t student” test, analysis of variance and Tukey test. The results showed significant statistical differences among occlusal and axial faces and between the groups had not been significant, but they were next to the specification of ADA. Concluding that the use of die spacers promove enough relief for the cementation.