Fundação Araucária / Fluidos de corte são utilizados para auxiliar no processo de usinagem, tendo por finalidade a refrigeração. Além disso, promove a lubrificação, a diminuição do atrito em relação à peça usinada e a ferramenta de corte, aumentando assim a eficiência do trabalho das fábricas. No sistema de usinagem, pode ocorrer o crescimento de microrganismos, uma vez que estes utilizam o fluido de corte como fonte de alimento, reduzindo assim a vida útil dos fluidos, proporcionando perdas econômicas e causando danos à saúde do operador da máquina. Para minimizar a presença de microrganismos, são utilizados produtos químicos denominados biocidas, que em altas concentrações pode causar danos à saúde. Dentro desse panorama, o objetivo desta pesquisa foi avaliar a eficiência dos óleos essenciais de Ocimum gratissimum (alfavacão), Cymbopogon winterianus (citronela) Syzygium aromaticum (cravo) e Carapa guianensis (andiroba) como agentes de controle do crescimento de bactérias em substituição ao biocida no sistema de usinagem. Inicialmente, foram realizadas coletas de fluido de corte em uma indústria automobilística para quantificar, isolar e caracterizar as bactérias (heterotróficas e potencialmente patogênicas) presentes no fluido de corte. Na sequência, as bactérias isoladas foram testadas quanto a susceptibilidade às diferentes concentrações dos óleos essenciais. O estudo procurou definir a concentração mínima inibitória (CMI) e antibiograma para avaliar a resistência a antibióticos das bactérias isoladas. Realizou-se, então, o teste de tempo de contato dos óleos essenciais e de encapsulamento do óleo essencial de citronela por meio da técnica de gelificação iônica, que consistiu em simular a situação do reservatório (i) com óleo encapsulado, (ii) com óleo misturado diretamente ao fluido de corte (iii) com fluido de corte contaminado, com o objetivo de avaliar a melhor forma de aplicação dos óleos no sistema de usinagem. Dentre os resultados, obteve-se 1,63x107 e 2,2x107 UFC/mL de bactérias heterotróficas e 3,5x105 e 2x106 UFC/mL de bactérias potencialmente patogênicas, na primeira e segunda coleta de fluidos, respectivamente. Foram isolados seis grupos de bactérias correspondentes às seguintes espécies: Staphylococcus aureus, Enterobacter cloacae, Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Proteus mirabilis e Acinetobacter spp. A bactéria que apresentou maior resistência aos antibióticos testados foi a Acinetobacter spp As que apresentaram maior sensibilidade foram a Enterobacter cloacae (A2), Escherichia coli (A3) e Proteus mirabilis (A6). O óleo de Syzygium aromaticum teve o maior halo formado na menor concentração testada (0,25%) - 11,07 mm, seguido por Ocimum gratissimum, com halo de 11,0 mm, e Cymbopogon winterianus ,10,7 mm. No teste de tempo de contato, o menor tempo de redução de crescimento ocorreu em 1 minuto para Ocimum gratissimum; 5 minutos para Syzygium aromaticum e 10 minutos para Cymbopogon nardus. O teste de encapsulamento foi realizado com o óleo de Cymbopogon nardus, obtendo-se redução significativa nas duas formas de aplicação do óleo essencial. / Cutting fluids are used to aid in the machining process, with the purpose of cooling, besides promoting lubrication, reducing friction in relation to the machined part and the cutting tool, thus increasing the efficiency of the work of the factories.In the machining system, the growth of microorganisms can occur, since they use the cutting fluid as food source, thus reducing the useful life of the fluids and providing economic losses and causing damages to the health of the worker.To minimize the presence of microorganisms is used a chemical called biocide, which in high concentrations can cause health damage.The objective of this research was to evaluate the efficiency of the essential oils of Ocimum gratissimum (Alfavaca), Cymbopogon nardus (Citronella) Syzygium aromaticum (Clove) and Carapa guianensis (andiroba) as a control agent for the growth of bacteria in replacement of the biocide in the machining system.Initially, cutting fluid samples were collected in an automobile industry to quantify, isolate and characterize the bacteria (heterotrophic and potentially pathogenic) present in the cutting fluid.Following the isolated bacteria were tested for susceptibility to the different concentrations of the oils to define the minimum inhibitory concentration (MIC) and antibiogram to evaluate the resistance of the bacteria isolated to antibiotics.The contact time test of the essential oils and encapsulation of the essential oil of Citronella was carried out by means of the ionic gelation technique, which consisted of the simulation of reservoirs containing cut fluid contaminated with encapsulated oil, with oil mixed directly with the oil. Cutting fluid and reservoir containing only contaminated cutting fluid, in order to evaluate the best way of applying the oils in the machining system.Among the results obtained were 1.63x107 and 2.2x107 CFU / mL heterotrophic bacteria and 3.5x105 and 2x106 CFU / mL of potentially pathogenic bacteria in the first and second fluids collection, respectively. Six groups of bacteria were isolated, corresponding to the following species: Staphylococcus aureus, Enterobacter cloacae, Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Proteus mirabilis and Acinetobacter spp.The bacterium that presented the highest resistance to the antibiotics tested was Acinetobacter spp and the ones with the highest sensitivity were Enterobacter cloacae (A2), Escherichia coli (A3) and Proteus mirabilis (A6). The oil of Syzygium aromaticum had the largest halo formed by the lowest concentration tested (0.25%) -11.07 mm, followed by Ocimum gratissimum with halo of 11 mm and Cymbopogon nardus 10.7 mm. In the test of contact time the shortest time reduction occurred in 1 minute for Ocimum gratissimum, 5 minutes for Syzygium aromaticum and 10 minutes Cymbopogon nardus for 4 of 6 bacterial isolates. The encapsulation test was performed with the Cymbopogon nardus oil, obtaining a significant reduction in the two forms of essential oil application.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The chip formation is influenced by several cut parameters which also affect the forces, tensions, powers and temperatures generated during the machining process. Although they have been studied for more than 100 years, still today, the involved mechanisms of deformation are not totally know, due to the fact that the chip formation involves high temperatures and high levels of deformation. This research aims at studying the basic process of chip formation, as well as the influence of the main cut parameters such as cutting speed, feed rate, cutting fluid, tool coating and machined material, besides determining the force of residual cut for ABNT 1045 steel. The inquiry was based on the classification of the chips concerning their type and form, thicknesses values, shear angles, stresses degree and in the monitoring of the cutting forces. Micrographs and measurement of the chips microhardness were made in order to achieve a detailed structural analysis. The results found have shown that the parameters and analyzed conditions really influenced the formation of the chips, being the feed rate more significant than the cutting speed. The tool coating and the cutting fluid had a great influence on the chip formation as well as on the cutting forces during the machining of ABNT 1045 steel and nodular casting iron. The residual cutting force for the ABNT 1045 steel varied between 45 N and 52N. / A formação do cavaco é influenciada por vários parâmetros de corte que afetam também as forças, tensões, potências e temperaturas geradas durante a usinagem. Apesar de ser estudado a mais de 100 anos, ainda hoje os mecanismos de deformação envolvidos não são totalmente conhecidos. Isto se deve ao fato da formação do cavaco envolver grandes temperaturas e altíssimas taxas de deformação. Este trabalho pretende estudar o processo básico de formação do cavaco bem como a influência dos principais parâmetros de corte, tais como velocidade de corte, avanço, fluído de corte , revestimento da ferramenta e material usinado, além de determinar a força de corte residual para o aço ABNT 1045. A investigação foi baseada na classificação dos cavacos quanto ao seu tipo e forma, valores das espessuras, dos ângulos de cisalhamento, grau de recalque e no monitoramento das forças de corte. Foram feitas micrografias e medição da microdureza dos cavacos para uma análise estrutural mais detalhada. Os resultados encontrados através dos experimentos mostraram que os parâmetros e condições analisadas realmente influenciam na formação dos cavacos, sendo que o avanço foi mais significativo que a velocidade. O revestimento e o fluído tiveram grande influência tanto na formação do cavaco como nas forças de corte durante a usinagem do aço ABNT 1045 e do ferro fundido nodular. A força de corte residual para o aço ABNT 1045 variou entre 45 N e 52N. / Mestre em Engenharia Mecânica

As empresas não mais podem pensar em desenvolvimento econômico sem a paralela preservação do meio-ambiente e do benefício mútuo da sociedade. É importante que as condições econômicas e sociais sejam melhoradas ao longo do tempo, sem exceder a capacidade de suporte do planeta. As indústrias podem contribuir para melhorar esse cenário aplicando uma gestão sustentável de manufatura, uma vez que estes são um dos principais agentes causadores de impactos. No entanto, para que consigam aprimorar a sustentabilidade de seus processos, é indispensável, antes de tudo, conhecer o seu real desempenho. O presente trabalho tem como objetivo principal desenvolver um método estruturado e simples para a avaliação de desempenho em sustentabilidade de processos de manufatura, permitindo a construção de relatórios de sustentabilidade mais precisos, periódicos e que venham a apoiar o processo de tomada de decisão gerencial. Embora modelos para a avaliação de desempenho em sustentabilidade tenham sido apresentados nos últimos anos, como o guia GRI, estes ainda carecem de critérios e regras para realizar análises mais precisas e integradas. O método proposto pode ser aplicado em dois processos de manufatura distintos, comprovando a sua eficácia e robustez. Ele é usado para analisar e comparar o desempenho em sustentabilidade de dois processos de usinagem, Retificação e Torneamento de Metais Endurecidos. Esses processos concorrem entre si em algumas faixas de atuação, tornando difícil a decisão sobre qual dos dois processos é o ideal para a produção de determinadas peças. Por meio do trabalho, foi possível comprovar a superioridade do processo de retificação em termos de ganhos econômicos, com a contrapartida de pior desempenho ambiental / Companies can no longer consider economical development without the parallel preservation of the environment and mutual benefit of the society. It is important that the economic and social conditions are improved over time, without exceeding the planet carrying capacity. Industries can contribute to improve this scenario by using cleaner and more efficient technologies, since they are one of the main sources of impacts. However, for them to improve their processes sustainability, it is essential to use an assessment tool which is able to evaluate their performance properly. The main goal of this work is to provide a structured and simple method for assessing sustainability performance of manufacturing processes, allowing the construction of more accurate and frequent sustainability reports, that may support the managerial decision making process. Although sustainability performance assessment models have been presented in recent years, as the GRI, there are still a lack of criteria and rules for carrying out more accurate and integrated assessments. The proposed method was able to be applied in two different manufacturing processes assessments, proving its effectiveness and robustness. It was used to analyze and compare the sustainability performance of two machining processes, grinding and hard turning. These processes compete with each other on some applications, making it difficult to decide which of the two processes is ideal for the production of certain parts. Through the study, it is demonstrated the grinding process superiority in terms of economic gains, at the cost of a higher environmental burden

O propósito deste trabalho é estudar as forças de corte envolvidas no processo de fresamento de bordas de chapas utilizadas para a fabricação de tubos de aço com costura e como estas variam em função dos parâmetros de corte utilizados. O objetivo é correlacionar estas forças à qualidade do acabamento superficial das bordas usinadas, uma vez que esta é fundamental para a qualidade final da solda do tubo. Para isso, foi construído um dinamômetro de mesa para medição das forças, e os dados foram analisados através do Método da Regressão Linear Múltipla. Os resultados obtidos demonstraram que, tanto para a força de corte quanto para a rugosidade da superfície usinada, o parâmetro que mais influencia é o avanço por dente, seguido pela largura de corte, sendo que o que menos influencia é a velocidade de avanço. Estes resultados foram comprovados com êxito no processo industrial foco deste estudo através da medição da corrente elétrica dos motores dos eixos-árvore e da vibração dos mesmos. / This work aims to study the cutting forces involved in the edge milling process for welded pipes manufacturing and how these forces vary due to the cutting parameters. The objective is to create a relationship between these forces and the surface roughness of the machined edges, once it\'s fundamental to the pipe weld quality. To do this, it was designed and manufactured a dynamometer, and the data was analyzed statistically by the Linear Multiple Regression Method. The results show that for the cutting forces as well as the surface roughness, the most significant parameter is the feed per tooth, followed by the cutting width and the feed speed. These results were successfully proven on the industrial process that is the focus of this study, through the spindle motors electric current and its vibration.

A usinagem é caracterizada pela grande quantidade de deformação plástica localizada no material devido à formação do cavaco, de forma que existe um compromisso entre o processo de deformação, encruamento e amolecimento, pelo aumento da temperatura, gerando bandas de cisalhamento. A compreensão destas zonas cisalhamento se faz importante, por conter informações que podem ser aplicadas ao aperfeiçoamento das técnicas de usinagem relacionadas à melhoria do processo e a e à busca da inovação em materiais e ferramentas. Nesse contexto, os aços inoxidáveis, que em geral, são caracterizados como materiais de baixa usinabilidade, em consequência do elevado grau de encruamento e baixa condutividade térmica durante a usinagem, podem facilitar investigações da formação do cavaco pós-processo em razão da morfologia segmentada de seus cavacos. Para tanto, o objetivo deste trabalho foi abordar a usinagem sob a ótica da ciência do comportamento mecânico dos materiais através da avaliação das características e propriedades de três classes de aços inoxidáveis com diferentes estruturas cristalianas e microestruturas. A análise foi feita utilizando respostas de deformação, taxa de deformação, tensão, encruamento e temperatura na zona de cisalhamento primária, determinados a partir do monitoramento das forças de usinagem e caracterização do cavaco (morfologia e microestutura) em ensaios de torneamento semi-ortogonal, visando o levantamento e a relação dos parâmetros fundamentais do sistema de corte, que possam ser fatores significativos na modelagem do processo de usinagem. Os resultados mostraram que aços inoxidáveis apresentaram comportamentos distintos na usinagem, mostrando uma grande dependência da estrutura cristaliana, responsável pelos planos de deslizamento preferenciais, contribuindo para uma maior deformação e reduzindo a tensão de cisalhamento, além da difusividade térmica e dureza do material, que foram fortes indicadores da susceptibilidade dos aços inoxidáveis ao cisalhamento adiabático com formação de cavaco contínuo ou segmentado. A resposta à tensão e deformação dos aços inoxidáveis austenítico e duplex mostraram similaridade quando comparados com a classe martensítica. Não foi evidenciada presença de martensita induzida por deformação na usinagem do aço inoxidável austenítico. Por meio do planejamento composto central foi possível gerar modelos empíricos para cada classe de material relacionando as respostas de deformação, taxa de deformação, tensões, encruamento e temperatura na zona de cisalhamento primária com as condições de corte. / Machining is characterized by large amount of located plastic strain on material due to chip formation, so that there is a link between strain process, strain hardening, and heat softening, thus generating shear bands. Understanding these shear zones becomes important because it contains information that can be applied to machining technique improvements related to process optimizing, and the materials and tools innovations. In this context, stainless steels are regarded as poor machinability materials, due to high work hardening and low thermal conductivity; however, their segmented chip morphology is helpful for facilitating the post-process chip formation researches. Therefore, the aim was to approach machining from the viewpoint of the mechanical behavior science by comparing three stainless steels grades with dissimilar crystalline structures and microstructures during cutting. Strain, strain rate, stress, strain hardening, and primary shear plane temperature were the output variables analyzed. These output variables were determined from cutting forces monitoring and chip characterization (morphology and microstructure) in semiorthogonal turning tests. The results showed the stainless steels machining behavior was different depending on the lattice structure, which is responsible for preferential slipping planes, contributing to amount of strain and reducing the shear stress. Thermal conductivity and hardness were also strong indicators of stainless steels adiabatic shear susceptibility by continuous or segmented chip formation. The stress and strain response of austenitic and duplex stainless steel grades were similar compared to martensitic grade. Strain-induced martensite formation was not evidenced in austenitic stainless steel machining. Empirical models of strain, strain rate, stress, strain hardening and primary shear plane temperature as a function of cutting conditions were obtained by means of the central composite design.

No estado do Rio Grande do Sul, estão localizadas importantes regiões de extração e processamento do material gemológico ágata. No Distrito Mineiro do Salto do Jacuí encontram-se as maiores jazidas de ágata do Brasil e do Mundo. No município de Soledade se concentram as principais empresas de beneficiamento e comércio de materiais gemológicos. Apesar da abundância de material, a maioria dos objetos produzidos apresenta baixo grau de inovação, os produtos oferecidos no mercado são muito semelhantes entre si e tem, em comum, a falta de diferencial e de utilização de processos que envolvam tecnologia. A ágata é geralmente exportada em estado bruto ou apresentando baixo grau de aproveitamento. O processamento mais comum, utilizado na maior parte das empresas, é o corte em chapas que posteriormente são lixadas, polidas e tingidas em diversas cores. Entre as empresas pesquisadas no presente estudo apenas uma já utiliza processos envolvendo novas tecnologias. Pode-se afirmar que a pesquisa e estudos que auxiliem em um melhor aproveitamento do material ágata possam representar novas oportunidades de produção de objetos e adornos pessoais (jóias) modificando um cenário onde o design inovador é pouco explorado e apresentado. A metodologia empregada para a realização deste estudo contemplou etapas de conhecimento da realidade dos locais de extração, beneficiamento e comercialização de ágata, avaliação dos processos, ensaio de usinagem convencional CNC, ensaios de usinagem não convencional por jato d’água CNC e desenvolvimento de produtos em formas complexas. Foram realizados vinte e quatro ensaios de usinagem, a análise posterior identifica larguras e espessuras ideais buscando a otimização da matéria-prima. Desta forma foi possível alcançar o objetivo principal nesta pesquisa de realizar o corte de ágata com utilização de tecnologia CNC em peças com formas complexas. / Rio Grande do Sul State, Brazil, has important regions of extraction and processing of agate. Salto Jacuí Mining District, in the central region of this State, is one of the largest and more importante agate’s mines region of Brazil and even of the World. In Soledade town, there are the most important gemstone processing and trade companies of this State. Despite the abundance of gem materials, most of the objects produced in the different companies are very similar and have in common that they seldom are manufactured using new technological processes. Agate is usually exported as raw material or as cut polished slabs which can be dyed in various colors. Among several companies studied in this research, only one uses industrial processes involving new technologies. So, scientifical studies to indicate a better use of agate produced in Rio Grande do Sul, can provide new opportunities for the production of objects and personal ornaments (jewelry), modifying the trade where innovative designs are little explored. The methodology used in this study had several steps: identification of the extraction, processing and trade places of agate; evaluation of the industrial benefit processes used in agate; testing of conventional CNC machining on agate slabs; and testing on agate slabs of non-conventional computer controled machining by water jet cutting (WJC), with development of complex forms agate products. Twenty-four machining tests were carried out, with further analysis identifying ideal widths and thicknesses to optimize the use of agate raw material. With these tests, it was possible to achieve the goal of this study, which is to cut agate using water jet technology, in order to produce agate objects with complex forms.

Orientadores: Paulo Roberto Mei, Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-12T19:31:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gravalos_MarcioTadeu_M.pdf: 4613359 bytes, checksum: 86f814729e45d2e34702f6735566c398 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Foram investigados os efeitos das condições de usinagem em operação de torneamento na integridade superficial do aço inoxidável superaustenítico ASTM A744 Gr.CN3MN. A operação de acabamento foi o foco principal, porém também foram realizados estudos com a operação prévia, de desbaste. As principais variáveis no acabamento foram: ângulo de saída da ferramenta, velocidade de corte, profundidade de corte e avanço. No desbaste variou-se somente o ângulo de saída e a velocidade de corte. Os ensaios foram realizados em um torno horizontal CNC, utilizando fluido de corte. Os parâmetros analisados foram: microestrutura por microscopia ótica, rugosidade, encruamento por ensaio de microdureza e tensão residual por difração de raio-X. Para se estudar a resistência à corrosão por pites, superfícies usinadas foram imersas em solução de cloreto de ferro e examinadas no estereoscópio, medindo-se, por área, a densidade de pites e a perda de massa. Os resultados mostraram a presença de tensão residual de tração e de uma camada encruada em todas as superfícies usinadas. A redução da rugosidade elevou a resistência à corrosão por pite. A melhor combinação das condições de corte encontrada para obter os menores valores de rugosidade e de tensão residual de tração, no acabamento, para profundidade de corte de 0,2 ou 0,4 mm, foi a maior velocidade de corte (120 m/min), o menor avanço (0,1 mm/rot) e o maior ângulo de saída (10º), no desbaste; para a profundidade de corte de 2,5 mm e avanço de 0,25 mm/rot., foi a menor velocidade de corte (60 m/min) e o maior ângulo de saída (10º). / Abstract: An investigation was made of the effects of the machining conditions employed in the turning operation on the surface integrity of ASTM A744 Grade CN3MN superaustenitic stainless steel. The main focus was the finishing operation, but studies were also carried out with a prior roughening operation. The main input variables in finishing were: tool rake angle, cutting speed, cutting depth and feed rate. The only input variables in the roughening operation were rake angle and cutting speed. The tests were conducted on a CNC horizontal lathe, using cutting fluid flood. The following parameters were analyzed: microstructure and roughness - examined by optical microscopy; work hardening - determined by microhardness measurements; and residual stress - analyzed by X-ray diffraction. To study the pitting corrosion resistance, machined surfaces were immersed in a ferric chloride solution and examined under a stereoscope, measuring the pits density and mass loss per area. The results revealed the presence of residual tensile stress and a hardened layer on all the machined surfaces. Reducing the roughness caused the pitting corrosion resistance to increase. To obtain the lowest values of roughness and residual tensile stress in finishing at cutting depths of 0.2 or 0.4 mm, the best combination of cutting conditions was the highest cutting speed (120 m/min), the lowest feed rate (0.1 mm/v), and the highest rake angle (10º). In roughening at a cutting depth of 2.5 mm and a feed rate of 0.25 mm/rot., the best combination was the lowest cutting speed (60 m/min) and the highest rake angle (10º). / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Submitted by Lúcia Brandão (lucia.elaine@live.com) on 2015-07-20T18:11:59Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Renata do Nascimento Melo.pdf: 3167649 bytes, checksum: 8c000ab4581071b3faa10277883a36b9 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-22T13:27:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Renata do Nascimento Melo.pdf: 3167649 bytes, checksum: 8c000ab4581071b3faa10277883a36b9 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-22T13:29:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Renata do Nascimento Melo.pdf: 3167649 bytes, checksum: 8c000ab4581071b3faa10277883a36b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-22T13:29:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Renata do Nascimento Melo.pdf: 3167649 bytes, checksum: 8c000ab4581071b3faa10277883a36b9 (MD5) Previous issue date: 2014-01-17 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Due the need of improving the management of both products as processes in the production chain of wood in the Amazon came the urgent need to meet the technological factors that influence decision making. Among the success criteria for the sector are quality management, production capacity and cost management. The present study sought to determine the relationship between the costs of raw wood and machining costs in the process of cutting, milling and drilling to find out which factors critical to machining costs in the manufacture of wood products in city of Manaus, the assumption that the raw material is not a critical success for the product cost factor because there is a cultivated by the local productive sector that the availability of wood provides a competitive advantage over other producing regions belief. Through the work of the company, required for calculation of costing data, using a product with two different models were listed. After identifying the data and the calculations, it was possible through tables and graphs, comparing the results obtained on the transactions analyzed, the results between product models and the relationship between the costs. The analyzes showed that there were differences between the variables in the model I, pointing the cutting process as the most costly and model II, both pointing the cutting process as the milling process with greater results, with the drilling process, presenting lower results for both models. Among the costs, the analysis showed that machining costs are higher chair by the cost per timber chair. The results also showed that the causes of low production efficiency in machining woods are mainly related to the lack of cost of improvement of the product, lack of research being directed at meeting demand, lack of skilled manpower, organization of company poor, no metric information that may assist in planning costs. The work contributed to the generation of knowledge about the analysis of machining costs, providing better utilization of resources and demystifying the belief that the availability of wood is a critical success for the production of wood products in Amazon factor. / Devido à necessidade de melhorar a gestão tanto de produtos quanto de processos na cadeia produtiva da madeira no Amazonas, surgiu a urgente necessidade de conhecer os fatores tecnológicos que influenciam nas tomadas de decisão. Entre os critérios de sucesso para o setor estão a gestão da qualidade, da capacidade produtiva e a gestão de custos. O presente estudo buscou determinar a relação entre os custos da matéria prima madeira e os custos de usinagem e os custos de usinagem nos processos de corte, fresamento e furação para saber quais os fatores críticos para os custos de usinagem na confecção de produtos de madeira na cidade de Manaus, do pressuposto de que a matéria prima não é um fator crítico de sucesso para os custos do produto, pois há uma crença cultivada pelo setor produtivo local de que a disponibilidade de madeira proporciona vantagens competitivas em relação a outras regiões produtoras. Mediante o trabalho desenvolvido na empresa, foram coletados os dados necessários para os cálculos da determinação dos custos, usando-se um produto com dois diferentes modelos. Após a identificação dos dados e realização dos cálculos, foi possível fazer por meio de tabelas e gráficos, a comparação entre os resultados obtidos nas operações analisadas, os resultados entre os modelos do produto e a relação entre os custos. As análises mostraram que houve diferença entre as variáveis no modelo I, apontando o processo de corte como o mais oneroso e no modelo II, apontando tanto o processo de corte como o processo de fresamento com resultados maiores, sendo o processo de furação, apresentando menor resultado para ambos os modelos. Entre os custos, a análise mostrou que os custos de usinagem por cadeira são maiores que o custo da madeira por cadeira. Os resultados obtidos também mostraram que as causas da baixa eficiência produtiva na usinagem de madeiras estão relacionadas, principalmente, ao desconhecimento dos custos do beneficiamento do produto, ausência de pesquisas mais direcionadas ao atendimento da demanda, falta de mão de obra qualificada, organização da empresa deficiente, ausência de informações métricas que possam auxiliar no planejamento dos custos. O trabalho contribuiu com a geração de conhecimento sobre a análise dos custos de usinagem, propiciando o melhor aproveitamento dos recursos e desmistificando a crença de que a disponibilidade de madeira é um fator crítico de sucesso para a produção de produtos de madeira na Amazônia.

O objetivo deste trabalho foi a obtenção de compósitos de matriz metálica (CMM) pela rota da metalurgia do pó, e a avaliação destes quanto às suas características de usinagem e desgaste. Inicialmente foram obtidos materiais compósitos de matriz de alumínio comercialmente puro, com frações volumétricas de partículas de reforço de carboneto de silício iguais a 5, 10 e 15 %. Foi obtida também uma quantidade de material somente com o material da matriz (sem partículas de reforço) para que se pudesse durante o trabalho, verificar por comparação a influência da adição de material de reforço na matriz. O material obtido foi caracterizado física (densidade hidrostática), mecânica (dureza, ensaios de tração) e microestruturalmente (microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura). Os resultados mostraram para os materiais compósitos uma distribuição homogênea das partículas de reforço e melhoria das propriedades mecânicas principalmente o limite de resistência (LR) em relação ao material sem reforço. Na etapa seguinte foram realizados ensaios para verificação do comportamento dos materiais frente à usinagem, e avaliação de desempenho de diversos materiais de ferramenta (carboneto cementado, cerâmica e diamante policristalino). Nestes ensaios foram coletados valores de força de corte a partir de porta-ferramentas instrumentados com medidores de deformação. Fenômenos tais como desgaste da ferramenta, formação ou não de aresta postiça de corte e formação de cavaco também foram observados e avaliados. Os resultados encontrados nos ensaios com ferramenta de carboneto duro sinterizado foram utilizados para a determinação dos índices de usinabilidade de cada material; estes valores foram ainda aplicados na equação de Taylor e as constantes da equação para os materiais e condições de ensaio foram também determinadas. Os resultados mostraram que a inclusão de partículas de reforço cerâmico torna extremamente difícil a usinagem desses materiais e, somente com ferramenta de diamante foi possível obter resultados satisfatórios. Na fase final foram realizados testes de desgaste de efeito comparativo para verificação da influência da adição de partículas de reforço nas características de resistência ao desgaste do material. Neste caso a adição de partículas de reforço mostrou ser eficiente na melhoria da resistência ao desgaste de todos os materiais compósitos em relação ao material sem reforço. / The aim of this investigation was the obtainment of metal matrix composites (MMC) by the route of powder metallurgy, and the valuation of these materials with relation to their machining and wear characteristics. Firstly, were obtained pure comercial aluminium matrix composites materials, with 5, 10 and 15% volumectric fraction of silicon carbide particles. Was also obtained a material without reinforcement particles in order to verify by comparison, the influence of adittion of reinforcement particles. The obtained materials were characterized physics (hidrostatic density), mechanics (hardness and tensile tests) and microstructurally (optical microscopy and scanning electron microscopy). The results showed a homogeneous distribution of reinforcement particles in the composite, and improvement in the mechanical properties, mainly tensile strength (UTS) in comparison to the unreinforced material. After, tests were made to verify the materials behavior during machining and to check the performance of several tool materials (cemented carbide, ceramics and polycrystalline diamond). In these tests, values of the cutting force were measured by instrumented tool-holders. Phenomena such as tool wear, built-up edge formation and mechanism of chip formation were also observed and evaluated. The results from the cemented carbide tool tests, were utilisated for the machinability index determination of each material. These results were applied to the Taylor equation and the equation constants for each material and test conditions were determinated. The results showed that the inclusion of silicon carbide particles made extremely difficult the machining of the composites, and only with diamond tool, satisfactory results were obtained. At last, wear tests were performed to verify the influence of the reinforcement particles in the characteristics of wear resistance of the materials. The results obtained were utilized in the wear coefficient determination for each material. The results showed an improvement in wear resistance, with the increase in volume fraction of reinforcement particles.

Este trabalho teve por objetivo estudar os efeitos da operação de torneamento na integridade superficial do aço inoxidável super-duplex ASTM A890 - Gr 6A. O foco do trabalho foram as operações de acabamento, porém também foram realizados alguns estudos com operações de desbaste, ambas utilizando planejamentos fatoriais completos com 2 níveis e 5 fatores. Os ensaios foram realizados em centros de torneamento com ferramentas de metal duro e tiveram como variáveis: a geometria da ferramenta / classe da pastilha, avanço, profundidade de corte, velocidade de corte e utilização ou não de fluido de corte. As respostas estudadas foram: análise microestrutural óptica e por difração de raios-X, medição de forças através de um dinamômetro piezoelétrico, rugosidade superficial, micro-dureza, tensão residual através de difração de raios-x e estabilidade dimensional. Os resultados não mostraram alterações microestruturais no material mesmo nas operações de desbaste que foram as mais severas. As outras respostas foram correlacionadas com os parâmetros de corte e a melhor combinação destes foi encontrada para a obtenção da melhor integridade superficial. O menor avanço (0,1mm/v), a menor velocidade de corte (110m/min) e a maior profundidade de corte (0,5mm) obtiveram os menores valores para a tensão residual, a menor rugosidade e o maior valor de micro-dureza. A correlação entre as respostas foi bastante difícil de ser estabelecida, uma vez que as interações tiveram grande influência nas análises, porém para algumas combinações estas correlações se mostraram possíveis de serem estabelecidas. / The objective of this work was to study the effects of the turning operations in the surface integrity in a super duplex stainless steel (SDSS) ASTM A890-Gr6A. The focus of the work was the finishing operations but some tests in rough operations were carried out. A complete factorial planning was used for both, with 2 levels and 5 factors. The tests were conducted on turning centers with carbide tools and the main input variables were: tool geometry / tool material class, feed rate, cutting depth, cutting speed and the cutting fluid utilization. The analyzed answers were: microstructure analysis by optical microscopy and x-ray diffraction, cutting measurements by a piezoelectric dynamometer, surface roughness, micro-hardness, residual stress by x-ray diffraction technique and dimensional stability. The results do not showed any changes in the microstructure of the material, even when the greater cutting values were used. All the other answers were correlated with the cutting parameters and the best combination of cutting parameters was founded for the best surface integrity. The smaller feed rate (0,1mm/v), smaller cutting speed (110m/min) and greater cutting depth (0,5mm) provided the smaller values for the tension residual stress, the smaller roughness and the greater micro-hardness. The correlation between all the answers was very difficult to analyze because there was great interaction between the factors, but for some data groups it was possible.