Made available in DSpace on 2014-10-09T12:55:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06504.pdf: 8492853 bytes, checksum: 86790b43d75e57ecc527f0cc8f24a6fc (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Submitted by MARCELO ANTUNES DE PAULA null (marcelo13.antunes@yahoo.com.br) on 2016-10-01T16:36:44Z No. of bitstreams: 1 Dissertação de Mestrado - Correção da DEFESA - REV04.pdf: 4198970 bytes, checksum: 93b55a568d4e3eb31cf4efbb257c4894 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-10-05T14:42:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 paula_ma_me_guara.pdf: 4198970 bytes, checksum: 93b55a568d4e3eb31cf4efbb257c4894 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-05T14:42:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 paula_ma_me_guara.pdf: 4198970 bytes, checksum: 93b55a568d4e3eb31cf4efbb257c4894 (MD5) Previous issue date: 2016-08-04 / Pró-Reitoria de Pós-Graduação (PROPG UNESP) / Muitos materiais são utilizados para diversas aplicações em projetos de engenharia. Os aços inoxidáveis martensíticos que são ligas de ferro e cromo (11-18%) com teor de carbono acima de 0,1% são aplicados na fabricação de válvulas, bombas de equipamentos, ferramentas de cutelaria, eixos acionadores, hastes de pistão, componentes de turbinas hidráulicas e instrumentos cirúrgicos. A evolução das propriedades e desempenho dos materiais utilizados em componentes para aplicações em engenharia é contínua ao longo dos anos, consequentemente os processos e as ferramentas utilizadas para fabricação desses componentes precisam evoluir conjuntamente. A proposta desse trabalho é avaliar o desempenho das ferramentas de corte de Metal Duro revestidas pelos processos (PVD-Physical vapor deposition e CVD-Chemical vapor deposition) na usinagem a seco e MQL do aço inoxidável martensítico AISI 410 tratado termicamente e a qualidade do acabamento superficial da peça, nas condições de corte com (vc = 125-150-175 m/min, f = 0,1-0,25 mm/rev e ap = 0,5 mm). A análise dos desgastes das ferramentas de corte foi realizada com auxilio de microscópios. A medição da rugosidade foi realizada com auxílio de um rugosímetro. Resultados finais evidenciaram que a ferramenta com revestimento CVD apresentou um melhor desempenho em ambas às condições de corte porque a amostra teve um bom acabamento superficial. A ferramenta com revestimento PVD apresentou avarias durante a realização dos ensaios, as avarias ocorreram na ferramenta em ambas às condições de corte durante os testes, primeiramente, na forma de pequenas lascas, em seguida, ocorrendo à quebra da ferramenta. Os cavacos obtidos durante os ensaios de uma forma geral foram na forma de lascas. / Many materials are used for various applications in engineering projects. The Martensitic Stainless Steels are alloys containing from 11.5 to 18% of chromium and 0.09 to 0.15% of carbon, which are widely used in the manufacturing of valves, pumps, cutlery tools, drive shafts, piston rods, hydraulic turbine components and surgical instruments. The evolution of the properties and performance of materials used in components for engineering applications is continuous over the years, therefore processes and tools used to manufacture these components must develop together. The purpose of this work is to evaluate the performance and wear of coated carbide tools (PVD - Physical vapor deposition e CVD - Chemical vapor deposition) in dry machining and MQL of Martensitic Stainless Steel AISI 410 heat-treated and the quality of workpiece surface finishing in cutting conditions (vc = 125-150-175 m/min, f = 0,1-0.25 mm/rev, ap = 0.5 mm). The tool wear analysis was realized with the aid of microscopes. The measurement of roughness was obtained with the aid of roughness meter. Final results showed that the coated carbide tool (CVD) performed well in both cutting conditions because the piece had a good surface finishing, the flank wear were not significant for the tested cutting lengths and the tool no damage showed. The coated carbide tool (PVD) showed damage in both cutting conditions during the tests, firstly on shape of small splinters, then to break the tool. The chips were obtained during tests on shape of small splinters. / CAPES: 175.715

Neste trabalho investigou-se o revestimento protetor nitreto de titânio com a incorporação de dissulfeto de molibdênio como lubrificante sólido, visando aplicação em peças e ferramentas de corte na indústria metal-mecânica. Este revestimento foi obtido na forma de filme fino pela técnica de magnetron sputtering reativo modificando a quantidade de MoS2 de 2,9 a 40,3 % . As propriedades estruturais, físico-químicas, morfológicas, mecânicas e elementares foram analisadas observando a variação na quantidade de dissulfeto de molibdênio nos filmes finos. Estas propriedades foram analisadas por diferentes métodos, tais como espectrometria de retroespalhamento Rutherford, espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios X, difração de raios X de ângulo rasante, nanoindentação e microscopia eletrônica de transmissão. O MET revela que o composto MoS2 está estruturado na forma de partículas formadas durante a deposição na matriz de TiN. As análises de XPS revelam apenas ligações químicas de Ti-N, Mo-S e não o composto Ti-S pôde ser detectado. Na análise de DRX pode ser observado que em quantidades de MoS2 superiores a 40% sugere um stress compressivo e trativo entre os grãos de MoS2 e TiN causando um deslocamento dos picos para ambas as estruturas. Com o desgaste mecânico não se observou nenhuma modificação nos resultados de XPS e DRX. As propriedades mecânicas tiveram melhores resultados para amostras que contém o percentual de MoS2 abaixo de 12%. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-03T18:51:53Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Gilmara Strapasson.pdf: 6933686 bytes, checksum: f899af08e7e81dde6373ff00102fc235 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-03T18:51:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Gilmara Strapasson.pdf: 6933686 bytes, checksum: f899af08e7e81dde6373ff00102fc235 (MD5) / In this study we investigated the protective coating of titanium nitride using incorporation of molybdenum disulfide as a solid lubricant, seeking application in parts and cutting tools in the metal working industry. This coating was obtained in the form of thin film by dc magnetron reactive sputtering technique. The structural, physicochemical, morphological, mechanical and quantitative elemental analysis were observing the different amounts of molybdenum disulfide in thin films (2,9 to 40,3%). These properties were analyzed using different methods such as Rutherford backscattering spectrometry, photoelectron spectroscopy induced by X-rays, X-ray diffraction, nanoindentation and transmission electron microscopy. TEM reveals a MoS2 compound structured as clusters formed during depositions into TiN matrix; XPS analysis show just Ti-N and Mo-s chemical bindings and no Ti-S compound could be detected; XRD analysis can be observed that amounts of MoS2 over 40% suggests a compressive stress and tractive between the grains of TiN and MoS2 causing a shift of the peaks for both structures. With the mechanical stress that there was no change in the results of XPS and XRD. The mechanical properties showed best results for samples containing a value of MoS2 below 12%.

Neste trabalho investigou-se o revestimento protetor nitreto de titânio com a incorporação de dissulfeto de molibdênio como lubrificante sólido, visando aplicação em peças e ferramentas de corte na indústria metal-mecânica. Este revestimento foi obtido na forma de filme fino pela técnica de magnetron sputtering reativo modificando a quantidade de MoS2 de 2,9 a 40,3 % . As propriedades estruturais, físico-químicas, morfológicas, mecânicas e elementares foram analisadas observando a variação na quantidade de dissulfeto de molibdênio nos filmes finos. Estas propriedades foram analisadas por diferentes métodos, tais como espectrometria de retroespalhamento Rutherford, espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios X, difração de raios X de ângulo rasante, nanoindentação e microscopia eletrônica de transmissão. O MET revela que o composto MoS2 está estruturado na forma de partículas formadas durante a deposição na matriz de TiN. As análises de XPS revelam apenas ligações químicas de Ti-N, Mo-S e não o composto Ti-S pôde ser detectado. Na análise de DRX pode ser observado que em quantidades de MoS2 superiores a 40% sugere um stress compressivo e trativo entre os grãos de MoS2 e TiN causando um deslocamento dos picos para ambas as estruturas. Com o desgaste mecânico não se observou nenhuma modificação nos resultados de XPS e DRX. As propriedades mecânicas tiveram melhores resultados para amostras que contém o percentual de MoS2 abaixo de 12%. / In this study we investigated the protective coating of titanium nitride using incorporation of molybdenum disulfide as a solid lubricant, seeking application in parts and cutting tools in the metal working industry. This coating was obtained in the form of thin film by dc magnetron reactive sputtering technique. The structural, physicochemical, morphological, mechanical and quantitative elemental analysis were observing the different amounts of molybdenum disulfide in thin films (2,9 to 40,3%). These properties were analyzed using different methods such as Rutherford backscattering spectrometry, photoelectron spectroscopy induced by X-rays, X-ray diffraction, nanoindentation and transmission electron microscopy. TEM reveals a MoS2 compound structured as clusters formed during depositions into TiN matrix; XPS analysis show just Ti-N and Mo-s chemical bindings and no Ti-S compound could be detected; XRD analysis can be observed that amounts of MoS2 over 40% suggests a compressive stress and tractive between the grains of TiN and MoS2 causing a shift of the peaks for both structures. With the mechanical stress that there was no change in the results of XPS and XRD. The mechanical properties showed best results for samples containing a value of MoS2 below 12%.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06503.pdf: 8504108 bytes, checksum: e88a1b46ff6da2a80eea392ae1bc6867 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:55:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06504.pdf: 8492853 bytes, checksum: 86790b43d75e57ecc527f0cc8f24a6fc (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-13T03:28:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArroyoOsorio_JoseManuel_D.pdf: 25100736 bytes, checksum: 163b1aa900bc2b44578e310b2fccbe2b (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A usinagem é um dos processos de fabricação fundamentais da indústria contemporânea sendo o metal duro recoberto o material mais utilizado na fabricação das ferramentas de corte. A manufatura deste tipo de ferramentas inclui o processamento da superfície do substrato, previamente à deposição do recobrimento, com o objetivo de obter uma elevada resistência de aderência na interface substrato-recobrimento. O método mais difundido com este propósito e o jateamento do substrato com micropartículas de alumina que, embora amplamente utilizado e efetivo, gera poluição, risco à saúde do operador, consome muitos recursos de tempo e mão de obra e apresenta dificuldade no controle da rugosidade. Por outro lado a texturização a laser é uma tecnologia de engenharia de superfície baseada num laser pulsado que modifica a superfície do material através de fusão, evaporação, sublimação e subsequente solidificação. Nesta tese foi explorada a efetividade da texturização a laser como método alternativo ao jateamento na preparação pré-recobrimento da superfície do substrato. Este processo não apresenta poluição, permite o processamento seletivo de áreas especificas da ferramenta e, sendo automatizável, potencialmente utiliza menos recursos de tempo e mão de obra. As ferramentas selecionadas para experimentar foram duas classes de metal duro com recobrimento composto de TiCN+Al2O3+TiN depositado pelo processo MT-CVD, e, na preparação pré-recobrimento da superfície dos substratos experimentais foi utilizado um laser CuHBr pulsado. De acordo com a dinâmica do processo laser utilizado, é possível controlar a rugosidade do substrato e produzir uma grande diversidade de topografias e estruturas de superfície através da variação da intensidade e/ou da quantidade de pulsos do laser. Também foi verificado que o processamento com laser produz sempre transformações do WC, presente no substrato do metal duro, em novas fases não estequiométricas com menor teor de C. Por tentativa e erro, foram determinados dois conjuntos de parâmetros laser que produziram a melhor resistência de aderência avaliada através de ensaios de indentação: 02 pulsos, 410 MW·cm-2 e 64 pulsos, 239 MW. cm-2. Em ensaios de corte, tipo fresamento de topo a seco de aço molde P20 com ferramentas toroidais, foi comparado o desempenho de arestas microjateadas (comerciais) contra arestas texturizadas a laser (experimentais) encontrando uma vida média igual para ambos os tipos de arestas. Na análise detalhada dos mecanismos de desgaste foram encontradas em todas as arestas evidências de difusão, attrition, abrasão, deformação, delaminação, trincas e um mecanismo secundário, chamado desgaste por microfusão do material da aresta. Não houve diferenças notáveis entre as arestas comerciais e as experimentais que fossem atribuíveis ao processo de preparação da superfície do substrato para a deposição do recobrimento / Abstract: Machining is one of the fundamental manufacturing processes of contemporary industry and coated cemented carbide is the most used cutting tool material. Manufacturing of this kind of tools includes the substrate surface processing previously to coating deposition in order to achieve high adhesion resistance in the substrate-coating interface. The most spread out method with this intention is the substrate blasting with alumina micro-particles, which, although so widely used and effective, generates pollution, operator health risks, consumes considerable time and labor resources and presents roughness control difficulty. In the other hand, laser texturing is a surface engineering technology based on a pulsed laser which modifies the material surface through melting, evaporation, sublimation and subsequent solidification. This thesis aims to explore the laser texturing effectiveness as an alternative method for substrate surface pre-coating preparation. This process does not generate pollution, allows selective tool areas for processing and, being automated, it potentially requires less time and labor resources. The tools selected for the experiments were two kinds of coated cemented carbide with a composed TiCN+Al2O3+TiN MT-CVD coating and for the experimental substrate surface pre-coating preparation, a pulsed CuHBr laser was used. With the laser process dynamics used, it is possible to control the substrate roughness and to produce a great diversity of surface topographies and structures by adjusting the intensity and/or the amount of laser pulses. Also, it was verified that the laser processing always produces WC (present in the substrate) transformations in new non- stoichiometric phases with less C content. By trial and error method, two laser parameters sets were determined which produced the best adhesion resistance as evaluated through indentation tests: 02 pulses, 410 MW·cm-2 and 64 pulses, 239 MW·cm-2. In dry face milling cutting tests of mould P20 steel with toroidal tools, it was compared the performance of micro-blasted tools (commercial) against laser textured (experimental) ones finding an equal average life for both tool types. Detailed wear mechanisms analysis showed evidences in all the cutting edges of diffusion, attrition, abrasion, deformation, delamination, cracks and a secondary mechanism, called micro-melting wear of the material of the edge. There were no remarkable wear differences between the commercial edges and the experimental ones which could be attributable to the substrate surface pre-coating preparation process / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Raquel Gonçalves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-11T08:40:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gozeloto_Marcelo_D.pdf: 4270992 bytes, checksum: a2fa43143ba1cf989414b426d028a694 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Em função de algumas propriedades da madeira e de materiais a base de madeira, tais como higroscópica e isolamento térmico, sua transformação por processos de usinagem assume características especiais, de forma que os procedimentos aplicados, por exemplo, para materiais metálicos ou cerâmicos, se tornam inadequados. Diferente de outros materiais, para a usinagem da madeira seca não é adequada a utilização dos processos usuais de refrigeração da ferramenta de corte tais como os fluidos emulsionáveis e óleos de corte, pois pode inviabilizar o uso da madeira processada, uma vez que a madeira, por ser higroscópica, pode absorver o fluido, implicando no aumento da umidade ou mesmo alterações de padrões de coloração. Mesmo a aplicação do sistema com mínima quantidade de fluido de corte, MQF, mostra-se ineficaz, uma vez que dependendo da espécie, o fluido aplicado reage quimicamente com extrativos naturais com resultados indesejados. A falta de fluido de corte para a usinagem da madeira, entretanto, também apresenta o inconveniente de permitir o desgaste prematuro da ferramenta de corte e conseqüente acabamento superficial inadequado da madeira processada. O projeto teve como objetivo avaliar a hipótese de que a adoção do dióxido de carbono super-resfriado em forma de névoa, aplicado diretamente na região de usinagem, é adequado para o resfriamento do processo de usinagem da madeira reduzindo os desgastes da ferramenta de corte com conseqüente melhoria do estado superficial do material. Essa hipótese se baseia no fato de que o dióxido de carbono, após ter entrado em contato com a ferramenta de corte, evapora-se, não provocando danos ao material processado ao mesmo tempo em que retira o calor gerado durante o processamento. A retirada de calor evita os danos decorrentes da usinagem realizada a seco, melhorando, desse modo, os processos de usinagem de madeiras, aumentando a vida útil da ferramenta de corte. Para testar a hipótese foram adotadas madeiras de espécies utilizadas no setor moveleiro e de embalagens, o Eucalyptus Grandis e o Pinus Elliottiii, e painéis de fibras de madeira de média densidade ¿ MDF. Os resultados permitiram concluir que a aplicação do dióxido de carbono em forma de névoa permitiu a redução da temperatura de usinagem e, mesmo para as menores vazões testadas, mostrou-se adequado para reduzir os desgastes da ferramenta de corte com conseqüente melhoria do estado superficial do material / Abstract: In function of the physical and biological properties of the wood and its derivatives, it is considered as a material with special characteristics to its transformation for machining processes. So, it cannot adopt the same adopted machining procedures as applied for metallic or ceramics based materials. Unlike other materials, for wood it is not adjusted usual processes for exchanging heat from cutting tool to the local environment. The application of process for cooling on the basis of fluid makes impracticable the processed wood, because this material absorbs liquid fluids, that implies on the physical modification of the such as processed material. The application of system with minimum amount of cut fluid is inefficacious, because the applied fluid speeds up processes of chemical reaction between the wood and the fluid, with consequent degeneration of wood. The lack of cutting fluid for machining wood also presents inconveniences, such as the premature consuming of the cutting tool, inadequate superficial finishing of the processed wood and excess of reworks concerning to the machined wood. This project intends to evaluate the hypothesis that the adoption of the carbon dioxide super-cooled in fog form, applied directly in process region is adjusted to the refrigeration of the tool during the cut of the wood. This hypothesis lays on the fact of that the carbon dioxide, after to have entered in contact with the tool of cut, evaporates, that causes no damages to the processed material at the same time it removes the heat generated during the machining process, that prevents that usual damages when wood is machined in dry, improving, in this way, the wood machining, with significant increase in the quality and productivity that if they relate to the transformation of this material. To evaluate that hypothesis, wood of species used in the furniture and packing sectors will be used - Eucalyptus Grandis, Pinus Elliottii and medium density fiberboard - MDF / Doutorado / Construções Rurais e Ambiencia / Mestre em Engenharia Agrícola