Orientador: Manoel Cleber de Sampaio Alves / Banca: Marcos Valério Ribeiro / Banca: José Vitor Candido de Souza / Banca: Ivaldo de Domênico Valarelli / Banca: Fábio Minoru Yamaji / Resumo: O painel de madeira reconstituída ou painel a base de madeira MDF (Medium Density Fiberboard) é um produto industrial produzido a partir de fibras lignocelulósicas. É um material bastante empregado, pois apresenta homogeneidade, estabilidade dimensional, ótimo acabamento e resistência mecânica próxima a madeira maciça. O fresamento é um método de usinagem muito utilizado na indústria moveleira, com obtenção de acabamento superficial de qualidade. Apesar da notável relevância do tema existem poucos trabalhos específicos tratando do processo de fresamento em MDF utilizando máquinas de Comando Numérico Computadorizado (CNC). O objetivo deste trabalho é avaliar o fresamento de MDF em centro de usinagem CNC através da análise da rugosidade, consumo de potência e analise de imagens da superfície. Os painéis MDF foram fresados no sentido concordante com profundidade de usinagem de 0,5; 1 e 1,5 mm e no sentido discordante com profundidade de usinagem de 3; 6 e 9 mm. Ambos com seis repetições, quatro velocidades de corte 804 m/min, 630 m/min, 402 m/min e 201 m/min e três velocidades de avanço 6, 4 e 2 m/min todos os ensaios na direção tangencial e frontal. Analisou-se os parâmetros de Rugosidade Média (Ra) e Total (Rt), a potência consumida e a integridade das peças na microscopia eletrônica de varredura e topografia. Observou-se que a rugosidade apresentou menores valores nas velocidades de corte de 603 e 804 m/min e velocidade de avanço entre 2 e 4 m/min. A profundidade de usinagem de 1 e 1,5 mm no tangencial e 3 mm no frontal apresentaram resultados satisfatórios para a superfície. Concluiu-se que os parâmetros aqui estudados influenciam significativamente o acabamento, resultando em superfícies irregulares que podem reduzir a qualidade dos produtos. O fresamento tangencial discordante apresenta rugosidade com valores baixos, ou seja, mais satisfatória / Abstract: The MDF (medium density fiberboard) is an industrial product manufactured from lignocellulosic fibers. It is quite a material used because it presents homogeneity, dimensional stability and mechanical strength next to solid wood. Milling is a machining method widely used in the furniture industry; despite the remarkable relevance of the subject there are few works dealing with the specific MDF milling process using Computerized Numerical Control (CNC) machines. The objective of this study is to evaluate the MDF milling in CNC machining center by analyzing roughness, power consumption and surface image analysis. The MDF panels were concordant direction with the machined depth of cut of 0.5; 1 to 1.5 mm and the discordant direction with depth of cut of 3; 6 and 9 mm. Both of six replicates, four cutting speed 804 m/min 630 m/min 402 m/min and 201 m/min and three forward speeds 6, 4 and 2 m/min in all tests and in the tangential direction and front. Analyzed the parameter of roughness average (Ra) and roughness total (Rt), the power consumed and the integrity of parts on scanning electron microscopy and topography. It was observed that the surface roughness showed lower values for the cutting speeds of 603 and 804 m / min, feed rate between 2 and 4 m / min. The depth of cut of 1 mm and 1.5 mm in tangential and 3 exhibited satisfactory results for front surface. It was concluded that the parameters studied here significantly influence the finish, resulting in uneven surfaces that can reduce the quality of products. The objecting tangential milling presents with low roughness values, that is more satisfactory / Doutor

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Vilma Franca Monteiro.pdf: 2260410 bytes, checksum: f8bcbca2598f2aaf7b700c53a7bae20c (MD5) Previous issue date: 2007-09-28 / This work deals with theoretical and experimental study of timber beams and timber/cold formed steel plates composed beams, submitted to the bending. A combination of different materials aims to the exploitation the advantages of each material, of manner to have a viable set, in constructive terms, structural and economic. For the accomplish of the research, three beams wooden with dimensions 40mm x 120mm x 1050mm, six hardened beams wooden in the superior face with metallic profile in the dimensions 50mm x 25mm x 2mm and six beams of wooden stiffeners in faces inferior and superior with the same profile metallic had been assayed. The spacing between the connectors had been of 100mm, 200mm and 300mm. With the objective to supply given necessary the sizing, a theoretical formularization for the determination of the internal moment and for the estimative of the deflection was presented. For this, the mechanical properties of the wood, the steel and the connectors had been determined. With the results of the assays of characterization of the materials, the simple and mixing beams had been assayed to the bending, for reading of the deformations and maximum vertical displacements of the landslide in the extremities inferior and superior. Such values had been gotten by means of electric strain gauges and comparing clocks. They had been determined still: the tensions in the elements of the beams and the curves load versus displacement. It was observed that, in relation to the wooden simple beam, it had average increase at the ultimate load, for the beams with parts hardened in the compressed face, of 20%, and of 49 when placed stiffeners in the faces compressed and tensioned. In the value of the deflections it had average reduction of 15% when used stiffener in the superior face and of 49% in the parts with stiffeners in the faces was used compressed and tension. The biggest reduction in the deflections happened in the parts with lesser spacing between connectors, indicating that the influence of the interaction is bigger in relation to the displacements that in relation to the bending moment. In stress distribution diagram in the transversal sections it was adopted, in all the cases, the triangular form for the wood and for the profile it was adopted a rectangular form. It was obtained results that differ from the experimental values in 17% for the simple beams, in 16% for the parts hardened with profile in superior face and 21% for the parts hardened with profile in the faces upper/lower indicating that the formularization proposal can be applied with safety. In the calculation of the deflections the geometric properties of the mixing section, in elastic regimen, had been gotten with the homogenized section. An equation for the determination ofthe factor of correction of the estimated deflection, for the studied cases is presented. / Este trabalho trata de estudo teórico e experimental de vigas de madeira e vigas mistas, compostas de madeira e chapa dobrada, submetidas à flexão simples. A combinação de materiais diferentes visa ao aproveitamento das vantagens de cada material, de forma a se ter um conjunto viável, em termos construtivos, estruturais e econômicos. Para a efetivação da pesquisa, foram ensaiadas três vigas de madeira com dimensões aproximadas de 40mm x 120mm x 1050mm, seis vigas de madeira enrijecidas na face superior com perfil de chapa dobrada em U, nas dimensões 50mm x 25mm x 2mm e seis vigas de madeira enrijecidas nas faces inferior e superior, com o mesmo perfil metálico. Os espaçamentos entre os conectores foram de 100mm, 200mm e 300mm. Com o objetivo de fornecer dados necessários para o dimensionamento, foi apresentada uma formulação teórica para a determinação do momento interno e para a estimativa das flechas. Para tanto, foram determinadas as propriedades mecânicas da madeira, do aço e dos conectores. De posse dos resultados dos ensaios de caracterização dos materiais, foram ensaiadas à flexão as vigas simples e mistas, para leitura das deformações e deslocamentos verticais máximos e do deslizamento nas extremidades inferior e superior. Tais valores foram obtidos por meio de extensômetros elétricos e relógios comparadores. Determinaram-se ainda as tensões nos elementos das vigas e as curvas força x deslocamento. Observou-se que, em relação à viga simples de madeira, houve aumento médio no valor da força de ruptura, para as peças enrijecidas na parte comprimida, de 20%, e de 49% quando colocados enrijecedores nas faces comprimida e tracionada. No valor das flechas houve redução média de 15% quando se utilizou enrijecedor na face superior e de 49% nas peças com enrijecedores nas faces comprimida e tracionada. A maior redução nas flechas aconteceu nas peças com espaçamento menor entre onectores, indicando que a influência da interação é maior em relação aos deslocamentos do que em relação ao momento fletor. No diagrama de distribuição das tensões nas seções transversais adotou-se, em todos os casos, a forma triangular para a madeira e retangular para o perfil e chegou-se a resultados que diferem dos valores experimentais em 17% para as vigas simples, 16% para as peças enrijecidas com perfil na face superior e 21% para as peças enrijecidas com perfil nas faces superior e inferior indicando que a formulação proposta pode ser aplicada com segurança. No cálculo das flechas, as propriedades geométricas da seção mista, em regime elástico, foram obtidas com a seção homogeneizada. Apresenta-se uma equação para a determinação do fator de correção da flecha estimada, para os casos onde houve enrijecimento.

Orientador: Sergio Tonini Button / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:19:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlvesJunior_Valdemir_M.pdf: 1485047 bytes, checksum: 51421df9a5bf789f0768b320b428bf6e (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Orientador: Sergio Tonini Button / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-24T02:13:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_JoseManoel_M.pdf: 4545071 bytes, checksum: 3a97c47f21cf8f84b3c68667ff74bebd (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Pela nova tecnologia de fabricação de latas embutidas e estiradas em aço ou alumínio, corrigiram-se várias desvantagens do processo convencional. O estudo realizado, indica a viabilidade do uso do aço na confecção das embalagens, frente ao alumínio, devido aos fatores tecnológicos e econômicos; analisa o processo de fabricação de latas embutidas e estiradas; comenta sobre as características superficiais das latas fabricadas e a variação na espessura da camada de estanho durante os processos / Abstract: The new manufacturing technology of can drawing and ironing in steel or aluminum presents new concepts avoiding many shortcomings of the conventional process. This wark presents the following contributions: indicates the viability of steel in can manufacturing, comparing to aluminum, considering technological and economical aspects; evaluates the manufacturing process of can drawing and ironing; and discusses about superficial characteristics of manufactured cans and thickness change of the thin layer during forming processes / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

O uso de chapas finas de aço, revestidas ou não, tem sido crescente nos últimos anos, principalmente aquelas que tem revestimento à base de zinco. Isto ocorre tanto na indústria automobilística e mecânica como na construção civil, que geralmente fabricam suas peças e estruturas utilizando um procedimento de soldagem. O objetivo deste trabalho é estabelecer procedimentos de soldagem à arco elétrico com proteção gasosa - GMAW - com transferência por curto circuito, para elementos de chapa fina de aço carbono não revestido e aço zincado, de modo a se obter junções de qualidade aceitável e diminuição das distorções decorrentes dos ciclos térmicos presentes durante a soldagem e, consequentemente a redução das tensões residuais. Em termos de qualidade da solda, propões-se uma combinação de consumíveis disponíveis no mercado, de modo a reduzir os defeitos como: porosidade, respingos, trincas e perda de revestimento. No caso das chapas finas de aço zincado, a melhor combinação de consumíveis encontrada foi: arame com baixo teor de desoxidantes, ER70S-3, e como gás de proteção a mistura 8% CO2 + 92% Ar. Quanto à redução e controle das distorções, três técnicas são utilizadas. A técnica que utiliza em escoadouro dinâmico de calor, formado por um jato de gás refrigerador aplicado logo após o arco de solda durante a soldagem, apresentou maior eficiência na redução das distorções, provenientes do ciclo térmico. / The thin sheet steels, coated or not, has been widely used nowadays, mainly the hot dip galvanized steel sheets. It\'s observed as in the mechanic and automobilist industry as in the civil construction that in manufacturing of pieces and structures employ welding procedures. The aim of this work is to establish procedures to gas metal are welding with short circuit transfer of thin sheet steel elements, not coated and zinc-coated steel, in order to get junctions of acceptance quality and reduction of welding stress and distortion. This distortion arise of the thermal cycles that occur during the welding. In terms of the weld quality is defined the best consumables combination available in the market, in such a way to reduce the weld defects like porosities, spatters, cracks and loss of covering. To galvanized steel sheets, the combination: wire ER70S-3 and mixture 8%CO2 + 92% Ar showed the best performance. Three techniques were employed for control and reduce the welding distortion. One that using a spot heat sink following the arc, in this case the cooling jet, was more efficient that others techniques.

Este trabalho apresenta uma proposta de método de ensaio para determinação da resistência de ligações em peças estruturais de madeira por chapas com dentes estampados e também verifica os modos de ruptura destas ligações. Para esta finalidade foram realizados ensaios com 5 (cinco) espécies de madeira classificadas de acordo com as classes de resistência apresentadas no projeto da nova norma brasileira para estruturas de madeira, a PNBR 7190/1996 - Projeto de Estruturas de Madeira. No trabalho são verificados 3 (três) modos básicos de ruptura das ligações, a saber: tração da chapa, cisalhamento da chapa e arrancamento dos dentes da chapa da peça de madeira. Dentro de cada modo de ruptura verifica-se os efeitos da variação da posição da chapa em relação à direção de aplicação da força. Determina-se também a resistência da ligação de acordo com o proposto pelo projeto da nova norma brasileira para estruturas de madeira (PNBR 7190, 1996). / The aim of this work is to propose a test method to determine the strength and to verify failure modes of timber joints made with metal connectors plate. To this purpose, several tests were made with 5 species of wood, which were classified according to the strength class introduced in the new Brazilian Standard for Timber Structures, NBR 7190/1996 - Timber Structure Project. In this work are verified 3 failure modes: metal connector plates under shear force and pure tension force, and lateral resistance strength of metal connector plate teeth. For each failure mode is verified the effect of the position of the plate under the direction of force. The resistance of joints are determine in agreement to the new Brazilian Standard for Timber Structures.

Este trabalho trata da influência da rigidez das ligações na deslocabilidade lateral e na distribuição de esforços de pórticos planos de aço sob condições de serviço. Estuda-se em particular a influência das ligações com chapa de topo, e propõe-se um modelo para descrição do comportamento momento-rotação dessas ligações. Este trabalho também apresenta um revisão dos diversos modelos existentes para previsão do comportamento momento-rotação de ligações viga-coluna, e discute as diversas formas de influência dessas ligações no comportamento global da estrutura e de seus elementos individuais. / The aim of this work is the influence of connections flexibility in the plane framed structures in serviceability conditions. Special attention is paid for the influence of extended end plate connections, for which proposes a model for prevision of moment-rotation relationship. This work also presents a revision of the various models for prevision of moment-rotation relationship of beam-to-column connections, and discusses the several forms of the influence of that connections in overall performance of the structures and your individual members.

Este trabalho apresenta resultados teóricos e experimentais sobre o comportamento estrutural de ligações parafusadas viga-coluna com chapa de topo. São estudados dois tradicionais métodos de dimensionamento e as ligações são analisadas numericamente, via método dos estados limites. Os resultados são comparados com os obtidos através de ensaios de 35 protótipos, nos quais variou-se, alternadamente, a espessura da chapa de topo e o diâmetro dos parafusos. Discute-se, em particular, a influência destes parâmetros no comportamento momento-rotação das ligações com chapa de topo e, ao final, apresentam-se as conclusões pertinentes e recomendações para o prosseguimento dos estudos. / This work presents the theoretical and experimental results on the structural behavior of bolted end plate connections. They are designed by two traditional methods and analyzed by the finite element method. Comparisons are made between the FEM results and those obtained by an experimental analysis on 35 cruciform welded profile models, in which end plate thickness and bolt diameter was alternately varied. Special attention is paid for evaluating the influence of these parameters in the moment rotation behavior of the connections. Finally, the remarks and conclusions are presented and some topics for posterior researches are suggested.

Este trabalho realiza estudo teórico e experimental de ligações parafusadas em chapas finas onduladas, com aço de alta resistência, submetidas a esforços de tração em situação de cisalhamento simples. A aplicação deste tipo de ligação ocorre em paredes de silos cilíndricos metálicos. Também foi avaliada a utilização de montagem com chapas duplas, utilizadas na prática para aumentar a espessura total da parede, devido a demanda por silos cada vez maiores. O programa experimental compreendeu 137 ensaios, nos quais foram variados parâmetros de interesse com aplicações práticas, resultando em dois modos de falha distintos, ruptura da chapa na seção líquida e esmagamento do aço na parede do furo. Foram propostas novas equações para o cálculo da resistência deste tipo de ligação. Os resultados experimentais obtidos mostraram que em ligações com falha por ruptura na seção líquida, reduzir a área líquida à uma área efetiva por meio de um coeficiente redutor resulta em valores conservadores para a resistência deste tipo de ligação. As ligações com chapas duplas apresentaram resistência elevada, superior à condição de chapa simples. / This work presents a theoretical and experimental study of bolted connections with thin, corrugated, high strength steel sheets, subjected to tension in simple shear condition. This type of connection is applicable in walls of cylindrical steel silos. It also was evaluated the case of double sheet assemblage, that is used in practice to increase the total wall thickness, due to the demand for bigger silos. The experimental program comprised 137 tests, in which it were varied chosen parameters of practical interest, providing failure by net section tension rupture and bearing of the sheet. New equations were proposed for the strength calculation of this type of connection. The experimental results indicated that in connections subject net section rupture, to reduce the net section area to an effective area through a reduction coefficient returns conservative values of resistance for this type of connection. The connections with double sheet exhibited high values of resistance, which resulted bigger than for simple sheet cases.

Neste trabalho foram determinadas as propriedades monotônicas e de fadiga de baixo-ciclo em chapa fina de um aço livre de intersticiais (aço IF) com adição de titânio, utilizado na indústria automobilística. Os ensaios de fadiga foram realizados sob controle de deformação com R&#949 = -1 e com o auxílio de um sistema de alinhamento de garras. O material apresenta diferentes comportamentos de fadiga nas direções transversal e longitudinal (em relação à direção de laminação). Comparação entre a curva tensão-deformação monotônica e a curva tensão-deformação cíclica mostra que os corpos de prova transversais têm endurecimento cíclico para as amplitudes de deformação estudadas. A relação deformação-vida obtida para a direção transversal é dada por &#916&#949t/2 = 0,0186(2Nf)-0,262 + 0,235(2Nf)-0,476 com ponto de transição em 2Nt = 1,4x105 reversos, não sendo possível obtê-la para a direção longitudinal devido a problemas de flambagem. Vários métodos estimativos de propriedades de fadiga a partir de propriedades monotônicas foram comparados aos resultados experimentais. Os métodos da correlação quatro pontos e inclinação universal modificada apresentando boa correlação para a região de baixo-ciclo. Análise fratográfica por microscopia eletrônica de varredura mostrou a presença de estrias de propagação do estágio II, evidenciando a alta dutilidade do material. / In the present work, the monotonic and low cycle fatigue properties of thin sheet of interstitial free steel containing titanium additions, used in the automotive industry, were investigated. Fatigue tests were conducted under deformation control (R&#949 = -1) using a grip alignment fixture. The material exhibits different fatigue behavior for the transverse and longitudinal directions (in relation to the rolling direction). A comparison between the monotonic stress-strain curve and the cyclic stress-strain curve in the transverse direction showed that the material exhibits cyclic hardening in all strain amplitudes tested. The strain-life relationship obtained for transverse direction is given by &#916&#949t/2 = 0,0186(2Nf)-0,262 + 0,235(2Nf)-0,476 with transition point in 2Nt = 1,4x105 reverses; buckling of longitudinal specimens made impossible to obtain such relationship. Several prediction methods of fatigue properties from monotonic properties were compared to the experimental results. The Four Point Correlation and the Modified Universal Slopes Methods showed a good correlation for the low cycle region. Fractographic analysis through Scanning Eletronic Microscopy showed the presence of Stage II striations, giving support to the high ductility of the material.