O objetivo deste trabalho foi a produção e caracterização de componentes sinterizados de titânio para aplicação biomédica, obtidos através do processo de fabricação chamado de Moldagem de Pós por Injeção ( MPI ), ou “Metal Injection Molding” ( MIM ) na língua inglesa. Para a produção dos componentes de titânio, utilizou-se de pós de hidreto de titânio produzidos pelo processo de Hidretação-Dehidretação ( HDH ), no Laboratório de Transformação Mecânica - UFRGS. Foram realizados ensaios para a caracterização dos componentes sinterizados quanto às suas propriedades mecânicas, resistência à corrosão, características morfológicas e de biocompatibilidade. Este trabalho concentra-se no desenvolvimento e produção de componentes para área odontológica ( implantodontia ) e médica, visando a implementar a técnica de Moldagem de Pós por Injeção ( MPI ) de hidreto de titânio para aplicação na produção de implantes, tendo em vista que, atualmente, este processo não é utilizado para tal fim. Para as análises de biocompatibilidade foram produzidos parafusos corticais para utilização como implantes. Após a caracterização morfológica e química dos implantes produzidos foram realizados ensaios in vitro de corrosão e in vivo de biocompatibilidade onde foi possível observar algumas características da superfície do implante como, por exemplo, a susceptibilidade à corrosão por frestas e elevado recobrimento ósseo do implante.

O presente trabalho tem como objetivo estabelecer uma rota alternativa para obtenção de ímãs de Fe-Si pelo processo de injeção de pós metálicos. Utilizando uma matéria-prima de custo mais baixo do que a tradicional e o processo de Mecano Síntese, deseja-se obter um ímã de baixo custo e boas propriedades magnéticas.

Este trabalho tem como objetivo estudar os parâmetros do processo de fabricação e a possibilidade da obtenção de pinças de biópsia por endoscopia flexível através do processo de Moldagem de Pós por Injeção (MPI), visto que atualmente essa peça não é produzida no Brasil. Essa pinça possui basicamente seis componentes, sendo o material utilizado o aço inoxidável austenítico AISI 316L, material largamente utilizado em instrumentos médicos, pois este possui boa resistência à corrosão aliada a boas propriedades mecânicas e é considerado biocompatível. A carga injetável utilizada no processo foi produzida no Laboratório de Transformação Mecânica. Inicialmente foram realizados estudos reológicos de cinco tipos de sistemas aglutinantes, após essa etapa foi variado o tamanho de partícula e carregamento do pó esférico de 316L atomizado a gás, no qual os melhores resultados apresentados foi a combinação de 90% em peso de pó de 316L, com tamanho de partícula de 90% menor que 27μm e 10% do sistema aglutinante formado por 50% de polipropileno, 30% de parafina, 15% de cera de abelha e 5% de ácido esteárico. Os parâmetros de injeção foram definidos conforme a necessidade apresentada durante o processo, sendo que a pressão de injeção ideal foi de 1200 bar. A extração química foi realizada por imersão em hexano a 40oC por 2 horas. A sinterização foi realizada em duas temperaturas, 1150oC por 2 horas e 1250oC por 1 hora, ambos com atmosfera de hidrogênio, sendo que a extração térmica foi a 450oC por 1 hora. A sinterização mostrou-se mais eficiente com temperatura de sinterização de 1250oC por 1 hora, apresentando um nível de porosidade aceitável, menor que 5% e dureza de 121,4 HV. Porém as peças apresentaram perda de forma, podendo ser causada pela alta taxa de aquecimento durante a extração térmica ou até mesmo por uma eventual heterogeneidade da carga injetável. / The goal of this work is to study the parameters and the possibility to obtain biopsy forceps by means of flexible endoscopy obtained through the process of Powder Injection Molding (PIM). This forceps is not currently produced in Brazil. This forceps has basically six components, and the material used is 316L stainless steel powder, which is widely used in medical instruments, because it has good corrosion resistance combined with good mechanical properties and is considered biocompatible. The feedstock used in the process was produced in the Metal Forming Laboratory. Initially rheological studies of five types of binders were conducted, and after this step, one has varied the size of the particle and loading of the powder of the gas atomized spherical 316L, in which the best results presented a combination of 90% in 316L powder volume, with particle size 90% less than 27μm and 10% of the binder consisting of 50% polypropylene, 30% paraffin wax, 15% bee wax and 5% stearic acid. The parameters of injection were defined according to the need presented during the process, and the ideal pressure of injection was of 1200 bar. The chemical debinding was performed by immersion in hexane at 40oC for 2 hours. The sintering was done at two temperatures, 1150oC for 2 hours and 1250oC for 1 hour, both with hydrogen atmosphere, and the thermal debinding was at 450oC for 1 hour. One has verified that sintering is more efficient with a landing sintering at 1250oC for 1 hour, presenting an acceptable level of porosity, less than 5% and hardness of 121,4 HV. But the pieces had loss of shape, which may be caused by the high rate of thermal debinding heating during or even by any heterogeneity of the feedstock.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-09-14T18:22:42Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Fábio Santos de Oliveira.pdf: 3601269 bytes, checksum: 07e73169ed910aa3e4ad8c2fe0de74e4 (MD5) / Approved for entry into archive by NUBIA OLIVEIRA (nubia.marilia@ufba.br) on 2016-09-14T20:45:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Fábio Santos de Oliveira.pdf: 3601269 bytes, checksum: 07e73169ed910aa3e4ad8c2fe0de74e4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-14T20:45:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Fábio Santos de Oliveira.pdf: 3601269 bytes, checksum: 07e73169ed910aa3e4ad8c2fe0de74e4 (MD5) / CAPES / A espectrofotometria em fase sólida (EFS) acoplada a sistemas de injeção em fluxo tem sido bastante explorada na determinação de várias espécies químicas em baixas concentrações. Em EFS, um suporte sólido contendo o analito imobilizado é colocado numa cela posicionada no caminho ótico, sendo as medidas realizadas in situ, integrando as etapas de imobilização, concentração e detecção. Dentre os trabalhos realizados empregado EFS em sistemas de análise por injeção em fluxo, algumas técnicas de modelagens matemáticas foram aplicadas com sucesso, podendo- se destacar as técnicas derivativas, a calibração multivariada e sistemas de equações lineares. Todavia, certas propriedades inerentes aos sistemas FI- EFS ainda não tinham sido suficientemente exploradas de forma a criar modelos matemáticos aplicados nas determinações. O trabalho desenvolvido objetivou a exploração de modelos matemáticos aplicados às determinações por espectrofotometria em fase sólida em sistemas de análise por injeção em fluxo. Este foi dividido em três etapas distintas: (1) avaliação e modelagem da dispersão em sistema FI-EFS empregando multicomutação (2) desenvolvimento de algoritmos e metodologias analíticas para a determinação de zinco utilizando padrão único (3) aplicação de regressão multivariada para a determinação de zinco e misturas de zinco e níquel As metodologias de análise desenvolvidas apresentaram boa precisão e exatidão, para um nível de 95% de confiabilidade, além de baixos limites de detecção e determinação. / Solid phase spectrophotometry (SPS) coupled with flow injection systems have been explored for determination of several chemical species at low concentration levels. In SPS analysis a solid support with an immobilized species is placed into a cell which is positioned at the optic path. Measurements are performed in situ, integrating immobilization, concentration and detection analytical steps. Some mathematical models were developed to be employed on flow injection systems coupled with solid phase spectrophotometry detection. On the other hand, certain inherent proprieties to FI-SPS systems still not explored to develop algorithms applied for chemical species determinations. In this work mathematical models were applied to determine chemical species and to evaluate the sample zone dispersion by FI-SPS system. This work was divided in three different stages: (1) evaluation and modelling of dispersion in FI-SPS system applying multicommutation concept (2) development of algorithms and analytical methodologies for zinc determination employing single standard solution (3) application of multivariate calibration models for determination of chemical species in FI-SPS systems. The developed analysis methodologies presented good precision and accuracy at 95% confidence level, besides low detection limits and determination.

O presente trabalho tem como objetivo estabelecer uma rota alternativa para obtenção de ímãs de Fe-Si pelo processo de injeção de pós metálicos. Utilizando uma matéria-prima de custo mais baixo do que a tradicional e o processo de Mecano Síntese, deseja-se obter um ímã de baixo custo e boas propriedades magnéticas.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Mecânica, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-05-11T12:34:10Z No. of bitstreams: 1 2011_FilipeSilvaPereiraCarneiro.pdf: 4702667 bytes, checksum: 7afd42b0f654954e0ad29aa0dc2b6a42 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2012-05-11T15:34:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_FilipeSilvaPereiraCarneiro.pdf: 4702667 bytes, checksum: 7afd42b0f654954e0ad29aa0dc2b6a42 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-11T15:34:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_FilipeSilvaPereiraCarneiro.pdf: 4702667 bytes, checksum: 7afd42b0f654954e0ad29aa0dc2b6a42 (MD5) / O projeto descrito neste documento apresenta uma primeira abordagem ao desafio de se utilizar injeção de GNV (Gás Natural Veicular) em veículos movidos originalmente movidos à gasolina/álcool, utilizando para isso Lógica Nebulosa a fim de evitar-se cálculos complexos e a necessidade de armazenamento de mapas de correção. A estratégia empregada no projeto utiliza o tempo de injeção lido da UCE (Unidade de Controle Eletrônico) original de gasolina/álcool como base para determinar o tempo de injeção de GNV, e define uma correção baseada em Lógica Nebulosa, com sensores e o próprio tempo de injeção original como entradas e a correção sobre o tempo de injeção como saída. O desenvolvimento do projeto aconteceu em três grandes áreas: hardware, firmware e estratégia de injeção, todos sendo tratados neste documento. O hardware e o firmware foram especificados, projetados, desenvolvidos e testados, com bons resultados em todos os testes, provando sua capacidade em desempenhar as tarefas para as quais foram desenvolvidos: ler os sensores MAP, de rotação, de pressão de gás e de sonda lambda, ler o tempo de injeção original do veículo, emular os sensores MAP e de sonda lambda e atuar nos bicos injetores de GNV. A base de regras da Lógica Nebulosa foi criada a partir da observação de uma UCE de GNV comercial (previamente instalada no veículo), com o objetivo de fazer com que o projeto desenvolvido se comportasse o mais próximo possível a essa ECU. A partir de logs de campo da ECU comercial, a estratégia desenvolvida foi testada computacionalmente e esses testes apresentaram bons resultados. Resultados de campo, entretanto, mostraram a necessidade de aprofundamento do problema para que sejam promovidos alguns ajustes na Lógica Nebulosa. Os resultados atuais indicam que a base de regras deve ser desenvolvida por meio de testes de campo ao invés de simulações computacionais, como foi feito. Finalmente, a plataforma desenvolvida (hardware e firmware) foi capaz de manter o motor em funcionamento quando o tempo de injeção de GNV foi calculado a partir de uma correção fixa sobre tempo de injeção da ECU original. Portanto, a plataforma foi desenvolvida com sucesso, o que permite a experimentação de diferentes estratégias para cálculo do tempo de injeção de GNV (como foi feito com o controlador baseado em Lógica Nebulosa). ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The project described in this document presents a first approach to the challenge of using NGV (Natural Gas Vehicle) injection in gasoline/ethanol vehicles, by using fuzzy logic to avoid complex calculations and the need to store correction maps. The strategy employed in the project adopts the injection time read from the original ECU (Electronic Control Unit) of gasoline/alcohol as the first approach to determine the NGV injection time, and it defines a correction based on a fuzzy logic, with sensors and the original injection time itself as inputs and the correction as output. The designed project involved the design in three major areas: hardware, firmware and injection strategy, all of them being addressed by this document. The hardware and firmware have been specified, designed, developed and tested, with good results in all tests, proving their capacity to perform the tasks they have been designed for: reading MAP, rotation, gas pressure and lambda oxygen sensors, reading the original injection time, emulating MAP and lambda oxygen sensors and actuating in the NGV injector. The rule base of the fuzzy logic was created from the observation of a commercial NGV ECU (previously installed in the vehicle) in order to make the designed project to behave as close as possible to this ECU. From field logs of the commercial ECU, the designed strategy has been tested computationally, and these tests have shown good results. The field tests, however, have showed the need to delve into the problem in order to perform some adjusts in the fuzzy logic. The current results point out the idea of designing the rule base from field testing instead of the computational simulations as have been done. Finally, the developed platform (hardware and firmware) was capable to maintain the engine running when the injection time of NGV was calculated through a fixed correction in the injection time of the original ECU. Therefore, the platform has been successfully developed, which allows the experimentation of different strategies for calculating the NGV injection time (as performed with the developed fuzzy logic controller).

O presente trabalho tem como objetivo estabelecer uma rota alternativa para obtenção de ímãs de Fe-Si pelo processo de injeção de pós metálicos. Utilizando uma matéria-prima de custo mais baixo do que a tradicional e o processo de Mecano Síntese, deseja-se obter um ímã de baixo custo e boas propriedades magnéticas.

Este trabalho tem como objetivo estudar os parâmetros do processo de fabricação e a possibilidade da obtenção de pinças de biópsia por endoscopia flexível através do processo de Moldagem de Pós por Injeção (MPI), visto que atualmente essa peça não é produzida no Brasil. Essa pinça possui basicamente seis componentes, sendo o material utilizado o aço inoxidável austenítico AISI 316L, material largamente utilizado em instrumentos médicos, pois este possui boa resistência à corrosão aliada a boas propriedades mecânicas e é considerado biocompatível. A carga injetável utilizada no processo foi produzida no Laboratório de Transformação Mecânica. Inicialmente foram realizados estudos reológicos de cinco tipos de sistemas aglutinantes, após essa etapa foi variado o tamanho de partícula e carregamento do pó esférico de 316L atomizado a gás, no qual os melhores resultados apresentados foi a combinação de 90% em peso de pó de 316L, com tamanho de partícula de 90% menor que 27μm e 10% do sistema aglutinante formado por 50% de polipropileno, 30% de parafina, 15% de cera de abelha e 5% de ácido esteárico. Os parâmetros de injeção foram definidos conforme a necessidade apresentada durante o processo, sendo que a pressão de injeção ideal foi de 1200 bar. A extração química foi realizada por imersão em hexano a 40oC por 2 horas. A sinterização foi realizada em duas temperaturas, 1150oC por 2 horas e 1250oC por 1 hora, ambos com atmosfera de hidrogênio, sendo que a extração térmica foi a 450oC por 1 hora. A sinterização mostrou-se mais eficiente com temperatura de sinterização de 1250oC por 1 hora, apresentando um nível de porosidade aceitável, menor que 5% e dureza de 121,4 HV. Porém as peças apresentaram perda de forma, podendo ser causada pela alta taxa de aquecimento durante a extração térmica ou até mesmo por uma eventual heterogeneidade da carga injetável. / The goal of this work is to study the parameters and the possibility to obtain biopsy forceps by means of flexible endoscopy obtained through the process of Powder Injection Molding (PIM). This forceps is not currently produced in Brazil. This forceps has basically six components, and the material used is 316L stainless steel powder, which is widely used in medical instruments, because it has good corrosion resistance combined with good mechanical properties and is considered biocompatible. The feedstock used in the process was produced in the Metal Forming Laboratory. Initially rheological studies of five types of binders were conducted, and after this step, one has varied the size of the particle and loading of the powder of the gas atomized spherical 316L, in which the best results presented a combination of 90% in 316L powder volume, with particle size 90% less than 27μm and 10% of the binder consisting of 50% polypropylene, 30% paraffin wax, 15% bee wax and 5% stearic acid. The parameters of injection were defined according to the need presented during the process, and the ideal pressure of injection was of 1200 bar. The chemical debinding was performed by immersion in hexane at 40oC for 2 hours. The sintering was done at two temperatures, 1150oC for 2 hours and 1250oC for 1 hour, both with hydrogen atmosphere, and the thermal debinding was at 450oC for 1 hour. One has verified that sintering is more efficient with a landing sintering at 1250oC for 1 hour, presenting an acceptable level of porosity, less than 5% and hardness of 121,4 HV. But the pieces had loss of shape, which may be caused by the high rate of thermal debinding heating during or even by any heterogeneity of the feedstock.

O objetivo deste trabalho foi a produção e caracterização de componentes sinterizados de titânio para aplicação biomédica, obtidos através do processo de fabricação chamado de Moldagem de Pós por Injeção ( MPI ), ou “Metal Injection Molding” ( MIM ) na língua inglesa. Para a produção dos componentes de titânio, utilizou-se de pós de hidreto de titânio produzidos pelo processo de Hidretação-Dehidretação ( HDH ), no Laboratório de Transformação Mecânica - UFRGS. Foram realizados ensaios para a caracterização dos componentes sinterizados quanto às suas propriedades mecânicas, resistência à corrosão, características morfológicas e de biocompatibilidade. Este trabalho concentra-se no desenvolvimento e produção de componentes para área odontológica ( implantodontia ) e médica, visando a implementar a técnica de Moldagem de Pós por Injeção ( MPI ) de hidreto de titânio para aplicação na produção de implantes, tendo em vista que, atualmente, este processo não é utilizado para tal fim. Para as análises de biocompatibilidade foram produzidos parafusos corticais para utilização como implantes. Após a caracterização morfológica e química dos implantes produzidos foram realizados ensaios in vitro de corrosão e in vivo de biocompatibilidade onde foi possível observar algumas características da superfície do implante como, por exemplo, a susceptibilidade à corrosão por frestas e elevado recobrimento ósseo do implante.

Neste trabalho foi realizado um estudo para identificar a influência do ciclo de resfriamento em peças cerâmicas produzidas pelo processo de moldagem por injeção em baixa pressão. Para os testes foram produzidos dois tipos de discos utilizando uma suspensão cerâmica com 86% em peso de Alumina (Al2O3) e 14% em peso de veículo orgânico. Um disco com as dimensões de Ø80,00 x 3,00 mm foi utilizado como peça experimental para análises dimensionais (contração) e geométricas (planicidade e circularidade). Outro disco com as dimensões de Ø23,86 x 1,79 mm foi utilizado para medições de densidade e resistência à flexão pelo método biaxial de uma esfera sobre três esferas. Três condições de resfriamento foram utilizadas no molde para a fabricação dos discos cerâmicos: baixa taxa de resfriamento, alta taxa de resfriamento (ambos acionados após a injeção da suspensão cerâmica) e resfriamento contínuo durante todo o ciclo de injeção. Os resultados mostraram que a alta taxa de resfriamento obteve a maior resistência à flexão, mas com alta dispersão nos resultados. A condição com baixa taxa de resfriamento obteve maior contração dimensional, maior desvio de planicidade e menor valor de resistência à flexão, porém com menor variação. Utilizando resfriamento contínuo as amostras apresentaram uma densidade com pequena variação, porém as amostras tiveram baixa contração devido a maior compactação da suspensão cerâmica na moldagem. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-07-10T13:23:36Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Eduardo Thomazi.pdf: 5143567 bytes, checksum: f8ca6aa42bd9544eca51c3f24e5295ac (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-10T13:23:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Eduardo Thomazi.pdf: 5143567 bytes, checksum: f8ca6aa42bd9544eca51c3f24e5295ac (MD5) / This research presents a study which has been developed to identify the influence of cooling cycle on ceramic pieces produced by the process of injection molding of ceramics in low-pressure. For the tests two types of discs using a ceramic suspension with 86 wt% of alumina (Al2O3) and 14 wt% of organic vehicle were produced. A disk with dimensions of Ø80,00 x 3,00 mm has been used as an experimental part for dimensional analysis (shrinkage) and geometric analysis (flatness and roundness). Another disc with dimensions of Ø23,86 x 1,79 mm was utilized for measuring density and flexural strength by biaxial method in a ball on three balls. Three cooling conditions were used in the mold for the manufacture of ceramic disc: low rate of cooling, high cooling rate (both initiated after injection of ceramic suspension) and continuous cooling during the injection cycle. The analyses showed that the high rate of cooling had the highest flexural strength but high dispersion in the results. The condition with low cooling rate obtained higher dimensional shrinkage, higher flatness deviation and a lower flexural strength, but with less variation. Using continuous cooling the samples showed a density with lower variation, but the samples had low shrinkage due to higher compression molding of ceramic suspension.