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En studie av metodbyte vid sintring av hårdmetaller till mikrovågsintring samt dess ekonomiska fördelar : Självständigt arbete i teknisk fysik med materialvetenskap & Självständigt arbete i kemiteknik / A study of the change in methodology at the sintering of hard metals to microwavesintering and its economic benefits : Självständigt arbete i teknisk fysik med materialvetenskap & Självständigt arbete i kemiteknikVargas, Ernesto, Färnlund, Kim, Bäcklin, Annika, Karlsson, Karolin, Massoud, George, Renman, Viktor, Björklund, Erik January 2010 (has links)
<p>The aim with this study was to investigate the effects a change of manufacturing process would have on the mechanical properties of drill bits made of a WC/Co composite used for stone cutting. The method used today is sintering, where the material is heated in a conventional sintering oven. The other method was microwave sintering, where the material is heated by radiation in the microwave region. Also an investigation of the manufacturing cost were made.</p><p>The main difference between the two heating methods is that the conventional way is a rather slow process and the microwave method is very fast. The material is also heated homogeniously in the method with mirowaves, aposed to the case with the conventional sintering where the material is heated from the outside in.</p><p>This makes the material harder and more wear resistent. Another positive effect is that the pysical properties of the drill bits is easier to controll, because of the very small grain growth due to the short process time.The cost of manufacturing these drill bits by microwave sintering does not exceed the cost of the conventionall sintering.</p>
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En studie av metodbyte vid sintring av hårdmetaller till mikrovågsintring samt dess ekonomiska fördelar : Självständigt arbete i teknisk fysik med materialvetenskap & Självständigt arbete i kemiteknik / A study of the change in methodology at the sintering of hard metals to microwavesintering and its economic benefits : Självständigt arbete i teknisk fysik med materialvetenskap & Självständigt arbete i kemiteknikVargas, Ernesto, Färnlund, Kim, Bäcklin, Annika, Karlsson, Karolin, Massoud, George, Renman, Viktor, Björklund, Erik January 2010 (has links)
The aim with this study was to investigate the effects a change of manufacturing process would have on the mechanical properties of drill bits made of a WC/Co composite used for stone cutting. The method used today is sintering, where the material is heated in a conventional sintering oven. The other method was microwave sintering, where the material is heated by radiation in the microwave region. Also an investigation of the manufacturing cost were made. The main difference between the two heating methods is that the conventional way is a rather slow process and the microwave method is very fast. The material is also heated homogeniously in the method with mirowaves, aposed to the case with the conventional sintering where the material is heated from the outside in. This makes the material harder and more wear resistent. Another positive effect is that the pysical properties of the drill bits is easier to controll, because of the very small grain growth due to the short process time.The cost of manufacturing these drill bits by microwave sintering does not exceed the cost of the conventionall sintering.
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Estudo da molhabilidade de ligas de adi??o ? base de prata sobre insertos cer?micos para aplica??o em brocas perfura??o de po?os de petr?leoPereira, Jorge Carlos Lopes Br?s Silva 05 November 2013 (has links)
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JorgeCLBSP_TESE_pag1_pag111.pdf: 4169098 bytes, checksum: b03f413fa7cd7de9399102c9ce8d38a9 (MD5)
Previous issue date: 2013-11-05 / Metal-ceramic interfaces are present in tricone drill bits with hard ceramic inserts for oil well drilling operations. The combination of actions of cutting, crushing and breaking up of rocks results in the degradation of tricone drill bits by wear, total or partial rupture of the drill bit body or the ceramic inserts, thermal shock and corrosion. Also the improper pressfitting of the ceramic inserts on the bit body may cause its total detachment, and promote serious damages to the drill bit. The improvement on the production process of metal-ceramic interfaces can eliminate or minimize some of above-mentioned failures presented in tricone drill bits, optimizing their lifetime and so reducing drilling metric cost. Brazing is a widely established technique to join metal-ceramic materials, and may be an excellent alternative to the common mechanical press fitting process of hard ceramic inserts on the steel bit body for tricone drill bit. Wetting phenomena plays an essential role in the production of metal/ceramic interfaces when a liquid phase is present in the process. In this work, 72Silver-28Copper eutectic based brazing alloys were melted onto zirconia, silicon nitride and tungsten carbide/Co substrates under high vacuum. Contact angle evolution was measured and graphically plotted, and the interfaces produced were analysed by SEM-EDX. The AgCu eutectic alloy did not wet any ceramic substrates, showing high contact angles, and so without chemical interaction between the materials. Better results were found for the systemns containing 3%wt of titanium in the AgCu alloy. The presence os titanium as a solute in the alloy produces wettable cand termodinamically stable compounds, increasing the ceramics wetting beahviour / Interfaces Metal-Cer?mica est?o presentes em brocas tric?nicas de insertos cer?micos duros para utiliza??o em perfura??o de po?os de petr?leo. A a??o combinada de corte, esmagamento e desagrega??o de rochas causa degrada??o e falhas nas brocas, as quais est?o relacionadas ao desgaste, ? fratura total ou parcial do corpo da broca ou dos insertos, choque t?rmico, corros?o. Tamb?m o deficiente encaixe mec?nico dos insertos cer?micos nos cones da broca pode dar origem ao seu destacamento e provocando uma s?rie de danos ? broca. O aprimoramento no processo de produ??o de interfaces metal-cer?mica pode eliminar ou minimizar algumas das falhas acima mencionadas nas brocas tric?nicas, otimizando o seu tempo de vida ?til, e portanto, reduzindo o custo m?trico de perfura??o. A brasagem ? uma t?cnica bastante conhecida para uni?o de metais e cer?micos, podendo ser uma excelente alternativa ao processo comum de encaixe mec?nico dos insertos cer?micos no corpo de a?o da broca. O fen?meno da molhabilidade tem um papel fundamental na produ??o de uni?es metal-cer?mica quando uma fase l?quida est? presente no processo. Neste trabalho, ligas de adi??o com base no eut?tico 72Prata-28Cobre foram fundidas sobre substratos de zirc?nia, nitreto de sil?cio e carbeto de tungst?nio/Co, em alto v?cuo. A evolu??o do ?ngulo de contato foi registrada graficamente, e as interfaces geradas analisadas por MEV-EDX. A liga eut?tica AgCu n?o molhou qualquer um dos substratos cer?micos, revelando elevados ?ngulos de contato e sem qualquer intera??o qu?mica entre os materiais. Os melhores resultados foram encontrados para os sistemas contendo 3%wt tit?nio na liga AgCu. A presen?a de tit?nio na forma de soluto favorece a forma??o de compostos molh?veis termodinamicamente est?veis, aumentando significativamente a condi??o de molhabilidade das cer?micas
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[en] EVALUATION OF DRILL BIT PERFORMANCE TAKING INTO ACCOUNT THE IN SITU STRESSES / [es] EVALUACIÓN DEL DESEMPEÑO DE BROCAS DE PERFORACIÓN CONSIDERANDO EL ESTADO DE TENSIONES IN SITU / [pt] AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE BROCAS DE PERFURAÇÃO LEVANDO EM CONTA O ESTADO DE TENSÕES IN SITUFRANCISCO JOSE NUNES DE CASTRO 17 April 2001 (has links)
[pt] O presente estudo descreve uma correlação entre o
desempenho obtido por brocas de perfuração e o estado de
tensões atuante na formação rochosa localizada
imediatamente abaixo do fundo do poço. Os dados de
desempenho de brocas de seis poços perfurados na costa
marítima brasileira foram coletados e analisados. Tendo em
vista reduzir o empirismo associado com este tipo de
análise, é implementado um estudo que considera o perfil
geomecânico do poço. O perfil geomecânico de uma dada
formação rochosa é composto de suas propriedades mecânicas
(módulo de Young, relação de Poisson, resistência à
compressão simples, ângulo de atrito interno etc.), das
pressões dos fluidos das formações e das tensões totais in
situ. A dissertação mostra a sistemática utilizada para
avaliar as tensões no fundo do poço através de um programa
de elementos finitos 3D. Através destas tensões é possível
definir um índice de plastificação à frente da broca de
perfuração e o rendimento da mesma é avaliado levando este
índice em conta.
Alguns dos poços analisados foram perfurados em águas
profundas, sendo que os resultados obtidos até o momento
mostraram um grande potencial para a melhor compreensão de
altos e baixos rendimentos com respeito à taxa de
penetração da broca, de uma maneira racional. Baseados
nesta análise novos estudos para avaliação de brocas
poderão ser implementados indicando que reduções
significativas de custo de perfuração poderão ser obtidas. / [en] The present dissertation describes a correlation between
the bit performance and the state of stress acting upon the
rock formation located immediately beneath the bottom of
the wellbore. Bit performance data from 6 wells drilled
offshore Brazil were collected and anlyzed. In order to
reduce the empiricism associated with this type of data
analysis, a study is being put forward that considers the
geomechanical log along the drilled wellbore. The
geomechanical log of a given rock formation is composed of
its mechanical properties (Young's modulus, Poisson's
Ratio, unconfined compressive strength, internal friction
angle, etc.) as well as formation fluid pressure and in
situ total stresses. The dissertation shows the metodology
to evaluate the stresses at the bottom of the wellbore
through a 3D finite element program. Trough these stresses
it is possible to define an index of plastification ahead
of the drill bit, and bit performance is rated taking this
index into account. Some of the wells analyzed were drilled
in deep water locations, and the initial results obtained
herein, showed a great potential for better understanding
for the good and bad performances, regarding the rate of
penetration of the drill bit evaluation will be put forward
with the great potential for drilling cost savings. / [es] El presente estudio describe la correlación entre el
desempeño obtenido por brocas de perforación y las
tensiones actuantes en la formación rocosa localizada
debajo del fondo del pozo. Se colectaron y analizaron datos
sobre el desempeño de brocas de seis pozos perforados en la
costa marítima brasileira. Teniendo como objetivo reducir
el empirismo asociado a este tipo de análisis, se
implementa un estudio que considera el perfil geomecánico
del pozo. El perfil geomecánico de una formación rocosa
está compuesto de suas propriedades mecánicas (módulo de
Young, relación de Pueson, resistencia a la compresión
simple, etc.), de las presiones de los fluidos de las
formaciones y de las tensiones totales in situ. La
disertación muestra la sistemática utilizada para evaluar
las tensiones en el fondo del pozo a través de un programa
de elementos finitos 3D. A través de estas tensiones es
posible definir un índice de plastificación al frente de la
broca de perfuración y se evalúa su rendimiento llevando
este índice en consideración. Algunos pozos analizados
fueron perforados en aguas profundas, los resultados
obtenidos hasta el momento mostraron un gran potencial para
la mejor comprensión de altos y bajos rendimentos con
respecto a la tasa de penetración de la broca, de una
manera racional. Sobre este análisis nuevos estudios para
evaluación de brocas pueden ser implementados indicando que
pueden obtenerse reducciones significativas del costo de
perforación.
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Melhoria da produtividade na obtenção de furos em liga de aluminio aeronautico com ferramentas de aço rapido / Improvement of the productivity in getting holes in aviation aluminum alloys with high speed toolsYamada, Yoshio 02 December 2010 (has links)
Orientador: Nivaldo Lemos Coppini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-15T08:50:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Yamada_Yoshio_M.pdf: 2447082 bytes, checksum: c2b6d6ed800ac7addff199bda2a55b5a (MD5)
Previous issue date: 2010 / Resumo: O objetivo deste trabalho consiste em aperfeiçoar o processo de fabricação de furos realizados pela empresa X em um de seus produtos. Além da otimização deverá ser mantida a qualidade dimensional através do controle do diâmetro, da cilindricidade, da circularidade e do acabamento superficial de furos cilíndricos obtidos pelo processo de alargamento, com ferramentas de aço rápido em de liga de alumínio Al 7175 T66, para se obter furos com alta qualidade superficial e precisão de forma, que atendam as especificações de projeto de componentes da indústria aeronáutica. É estudada a influência das variáveis do processo: velocidade de corte, avanço, sobre as variáveis de resposta: força de avanço e momento torsor. O processo de alargamento estudado é realizado em 04 operações sendo 02 operações de furação e 02 operações de alargamento com ferramentas de aço rápido, na primeira etapa os ensaios foram realizados com os parâmetros de usinagem do processo produtivo para caracterizar o processo, na segunda etapa foi implementada uma elevação dos parâmetros de usinagem com uma redução do tempo de produção. Na terceira etapa os ensaios foram realizados para avaliar a influência do pré-furo e do pré-alargamento na qualidade final, acarretando em uma maior redução do tempo de processo comparado com o processo otimizado. Pretende-se obter tal furo com a realização de apenas uma etapa de furação e uma de alargamento. Para isso, é necessária a observação não só da qualidade das peças em relação aos requisitos exigidos pelos clientes, mas também do tempo de ciclo de produção. As condições otimizadas e resultantes foram: velocidade de corte 100 m/min., avanço 0,2 mm/rot., com operação de pré-furação e sem operação de pré-alargamento. Com estas condições reduziu-se o tempo de produção por peça de 1,42 min. para 0,63 min / Abstract: The purpose of this study is to optimize the manufacturing process of holes made by Company X in one of their products. Besides the optimization, should be maintained the dimensional quality by controlling the diameter, roundness, circularity, and surface finish of cylindrical holes obtained by the widening process, with high-speed steel reamers in a aluminum alloy 7175-T66, to obtain holes with high surface quality and precision of form that meet the design specifications of aviation industry components. It is studied the influence of process variables: cutting speed, feed, about the response variables: feed force and torsion moment. The widening process studied is realized in four operations, consisting of two drilling operations and two widening operations with high-speed steel tools. In the first stage, the tests were carried out with machining parameters of the company to characterize the process. In the second stage, was implemented an increase in machining parameters with a reduction in the production time. In the third stage, the tests were realized to evaluate the influence of pre-drilling and pre-widening on the final quality, resulting in a further reduction of processing time compared with the optimized process. We intend to obtain this hole with the realization of only one drilling stage and one widening stage. For this, it's necessary not only the observation of the quality of the pieces in relation to the requirements demanded by the customers, but also the cycle time of production. The optimized conditions and resulting were: cutting speed of 100 m/min., feed of 0.2 mm/rev, with pre-drilling operation and without pre-widening operation. With this conditions, reduced the production time per piece of 1.42 min. to 0.63 min / Mestrado / Engenharia de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica
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