In the electronics the quality, reliability, operational speed, device density and cost of circuits are fundamentally determined by carriers. If it is necessary to use better material than plastic carrier, it has to be made of ceramics or glass-ceramics. This study dealt with the ceramic based carrier production system. The types of the raw ceramics fired at low temperature (below 1000&deg / C) are called Low Temperature Co-Fired Ceramics (LTCC). In this study, a comprehensive thermal model is described for the high temperature oven which belongs to a Low Temperature Co-fired Ceramic (LTCC) substance production line. The model includes detailed energy balances with conduction, convection and radiation heat transfer mechanisms, view factor derivations for the radiative terms, thermocouple balances, heating filaments and cooling mechanisms for the system. Research was conducted mainly on process development and production conditions along with the system modeling of oven. Temperature control was made in high temperature co-firing oven. Radiation View Factors for substrate and thermocouples are determined. View factors between substrate and top-bottom-sides of the oven are calculated, and then inserted into the energy balances. The same arrangement was made for 3 thermocouples at the bottom of the oven. Combination of both expressions gave the final model. Modeling studies were held with energy balance simulations on MATLAB. Data analysis and DOE study were held with JMP Software.

A reutilização de resíduos e sua destinação são desafios seguidamente enfrentados na indústria. Por ser extensa e empregar uma grande variedade de processos, matérias-primas e insumos, a cadeia do aço se beneficia por ter ampla flexibilidade e diversas possibilidades de reintrodução de compostos em sua rota de fabricação. Resíduos carbonosos, por exemplo, podem ser parcialmente usados em misturas de carvões no processo de coqueificação dependendo do tamanho e da composição química. Este trabalho, teve como objetivo, avaliar a influência da adição de moinha de carvão vegetal em uma mistura de carvões para a produção de coques em forno piloto de coqueificação e determinar os teores máximos de incorporação suportados pela mistura, avaliando parâmetros de qualidade do coque. Para isso, a moinha de carvão vegetal de eucalipto foi introduzida em duas frações granulométricas distintas, uma composta por partículas mais grosseiras (fração G) e outra composta por partículas mais finas (fração F), e caracterizado juntamente com a mistura utilizada. Posteriormente, os coques produzidos em forno piloto também foram caracterizados através de diversas análises: imediata, elementar, área superficial, porosidade, textura óptica, reatividade em termobalança, CRI/CSR e DI150/15. Os resultados atingidos mostraram que inserção da fração G de moinha comprometeu menos os parâmetros de qualidade dos coques com carvão vegetal. Teores de até 3% de moinha foram suportados para essa distribuição de tamanho de partícula enquanto que para a fração F, somente 1%. Outro fator observado foi que os coques produzidos com adição de moinha de carvão vegetal não tiveram queda significativa no teor de enxofre, a exceção da amostra contendo 10% de carvão vegetal na fração G. Em todas as amostras com moinha de carvão vegetal também foi possível notar o aumento da área superficial em relação ao coque de referência. Os testes termogravimétricos dinâmicos também trouxeram informações relevantes a respeito das temperaturas e taxas aparentes de reações dos coques feitos com moinha de carvão vegetal. / The reuse of waste materials and its destination are challenges continuously faced for industry. For being far-flung and apply a huge variety of process, raw materials and inputs, the steel supply chain benefits from having a high flexibility and many possibilities of reintroducing compounds in its manufacturing route. For example, carbonaceous materials can be used partially in coal blends for cokemaking process depending on particle size and chemical composition. The current work aimed to evaluate the influence of adding fine charcoal to a coal blend for coke production in a pilot oven and to determine the maximum content tolerated for the blend, assessing coke quality parameters. For this, a eucalyptus charcoal residue was introduced in two different size distributions, one composed of coarser particles (fraction G) and another of finer (fraction F), and characterized together with the coal blend used. Afterwards, the cokes produced in pilot oven were also characterized through several analyzes: proximate, ultimate, surface area, porosity, optical texture, reactivity on thermobalance, CRI/CSR e DI150/15. The results achieved showed that the insertion of charcoal on fraction G compromised less the quality parameters of cokes with charcoal. Contents up to 3% of charcoal were tolerated for this particle size distribution while for fraction F, only 1%. Another point noticed was that the coke produced with charcoal addition had no significant drop on sulfur content, with the exception of the coke sample with 10% of charcoal and fraction G. In all samples with charcoal it was also possible to see an increase on surface area in relation to the reference coke. The dynamic thermogravimetric tests also provided relevant information regarding to the temperatures and apparent reaction rates of cokes made with charcoal.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MaurilioML.pdf: 1402196 bytes, checksum: 5d957dc60dc4fcde085c9265b4ecfe9b (MD5) Previous issue date: 2008-10-15 / The red ceramics and structural ceramics, as they are known, include ceramic materials made by blocks of seals and structures, bricks, tiles, smail flagstones manacles, rustic floors and ornamental materials. Their fabrication uses raw material such as clay and clay sites, with some content of impurity. It has good durability and mechanical strength to compression, low cost, making it one of the mainly used materials in civil engineering. The incorporation of many industrial activities residue to ceramic products is a technological alternative for reducing the environmental impact caused by its carefree disposal. This incorporation can promote chemical change and inertness of metals from residue, by fixation in the glassy phase of ceramic during the burning stage. The main aim of this project is to study the technical feasibility of the addition of ceramic oven ash into formulations of mass for structural ceramics. In this project two kinds of clay (plastic and non-plastic) were used, as well as the ash from firewood used in the process of burning of structural ceramics. A group of experiments was outlined, which permitted the evaluation of the influence of the burning cycle in different temperatures of the ash content in formulations for ceramic blocks through technological properties, mechanical behavior and microstructure. Five samples were processed of each one of the masses of plastic and non-plastic clay without addition of ash and with addition of ash on the percentages of 10 % and 20 %, for temperatures of 850 ?C, 950 ?C, 1050 ?C and 1150 ?C, obtained through sinterization process. Among the studied compositions, the one which presented best performance was the mass of clay with 10 % of ash, at temperature of 1150 ?C, with the smallest absorption of water, the smallest apparent porosity, specific apparent mass a bit over the others and greatest mechanical resistance to flexion. The composition made confirmed the technical feasibility of the use of ash in the mass for structural ceramics with maintenance of its necessary characteristics for its purposes / A cer?mica vermelha ou estrutural, como ? conhecida, compreende os materiais cer?micos formados por blocos de veda??es e estruturais, tijolos, telhas, lajotas, manilhas, pisos r?sticos e materiais ornamentais. Sua fabrica??o utiliza mat?rias-primas como argilas e siltes argilosos, com certo teor de impurezas. Possui boa durabilidade e resist?ncia mec?nica ? compress?o, baixo custo, o que a torna um dos principais materiais utilizados na constru??o civil. A incorpora??o de res?duos de diversas atividades industriais em produtos de cer?mica estrutural ? uma alternativa tecnol?gica para reduzir o impacto ambiental causado por sua disposi??o indiscriminada. Esta incorpora??o pode promover a troca qu?mica e a inertiza??o de metais, provenientes do res?duo, por fixa??o na fase v?trea da cer?mica durante o est?gio de queima. O trabalho em quest?o tem como objetivo principal estudar a viabilidade t?cnica de adi??o de cinza de alto forno cer?mico em formula??es de massa para cer?mica estrutural. Neste trabalho foram utilizadas duas argilas (pl?stica e n?o-pl?stica), assim como a cinza provinda da lenha utilizada no processo de queima de cer?mica estrutural. Delineou-se um conjunto de experimentos que permitiram avaliar a influ?ncia do ciclo de temperatura de queima em temperaturas diferentes do teor de cinzas em formula??es para blocos cer?micos atrav?s das propriedades tecnol?gicas, comportamento mec?nico e microestrutura. Foram processadas cinco amostras de cada uma das massas de argila pl?stica e n?o pl?stica sem adi??o de cinza e com adi??o de cinza nos percentuais de 10 % e 20 %, para temperaturas de 850 0C, 950 0C, 1050 0C e 1150 0C, tendo sido obtidas atrav?s do processo de sinteriza??o. Das composi??es estudadas com cinza, a que apresentou melhor desempenho foi a massa de argilas com 10 % de cinza, na temperatura de 1150 ?C, com a menor absor??o de ?gua, menor porosidade aparente, massa espec?fica aparente pouco acima das outras e maior resist?ncia mec?nica ? flex?o. A composi??o efetuada comprovou a viabilidade t?cnica da utiliza??o de cinza na massa para cer?mica estrutural, com manuten??o das suas caracter?sticas necess?rias para os fins a que se destinam

A reutilização de resíduos e sua destinação são desafios seguidamente enfrentados na indústria. Por ser extensa e empregar uma grande variedade de processos, matérias-primas e insumos, a cadeia do aço se beneficia por ter ampla flexibilidade e diversas possibilidades de reintrodução de compostos em sua rota de fabricação. Resíduos carbonosos, por exemplo, podem ser parcialmente usados em misturas de carvões no processo de coqueificação dependendo do tamanho e da composição química. Este trabalho, teve como objetivo, avaliar a influência da adição de moinha de carvão vegetal em uma mistura de carvões para a produção de coques em forno piloto de coqueificação e determinar os teores máximos de incorporação suportados pela mistura, avaliando parâmetros de qualidade do coque. Para isso, a moinha de carvão vegetal de eucalipto foi introduzida em duas frações granulométricas distintas, uma composta por partículas mais grosseiras (fração G) e outra composta por partículas mais finas (fração F), e caracterizado juntamente com a mistura utilizada. Posteriormente, os coques produzidos em forno piloto também foram caracterizados através de diversas análises: imediata, elementar, área superficial, porosidade, textura óptica, reatividade em termobalança, CRI/CSR e DI150/15. Os resultados atingidos mostraram que inserção da fração G de moinha comprometeu menos os parâmetros de qualidade dos coques com carvão vegetal. Teores de até 3% de moinha foram suportados para essa distribuição de tamanho de partícula enquanto que para a fração F, somente 1%. Outro fator observado foi que os coques produzidos com adição de moinha de carvão vegetal não tiveram queda significativa no teor de enxofre, a exceção da amostra contendo 10% de carvão vegetal na fração G. Em todas as amostras com moinha de carvão vegetal também foi possível notar o aumento da área superficial em relação ao coque de referência. Os testes termogravimétricos dinâmicos também trouxeram informações relevantes a respeito das temperaturas e taxas aparentes de reações dos coques feitos com moinha de carvão vegetal. / The reuse of waste materials and its destination are challenges continuously faced for industry. For being far-flung and apply a huge variety of process, raw materials and inputs, the steel supply chain benefits from having a high flexibility and many possibilities of reintroducing compounds in its manufacturing route. For example, carbonaceous materials can be used partially in coal blends for cokemaking process depending on particle size and chemical composition. The current work aimed to evaluate the influence of adding fine charcoal to a coal blend for coke production in a pilot oven and to determine the maximum content tolerated for the blend, assessing coke quality parameters. For this, a eucalyptus charcoal residue was introduced in two different size distributions, one composed of coarser particles (fraction G) and another of finer (fraction F), and characterized together with the coal blend used. Afterwards, the cokes produced in pilot oven were also characterized through several analyzes: proximate, ultimate, surface area, porosity, optical texture, reactivity on thermobalance, CRI/CSR e DI150/15. The results achieved showed that the insertion of charcoal on fraction G compromised less the quality parameters of cokes with charcoal. Contents up to 3% of charcoal were tolerated for this particle size distribution while for fraction F, only 1%. Another point noticed was that the coke produced with charcoal addition had no significant drop on sulfur content, with the exception of the coke sample with 10% of charcoal and fraction G. In all samples with charcoal it was also possible to see an increase on surface area in relation to the reference coke. The dynamic thermogravimetric tests also provided relevant information regarding to the temperatures and apparent reaction rates of cokes made with charcoal.

O objetivo deste trabalho foi abordar uma metodologia diferenciada para o ensino de FÃsica, a partir da construÃÃo e anÃlise de um forno solar como atividade prÃtica, sendo utilizado como uma ferramenta de ensino na aplicaÃÃo dos conceitos de TermodinÃmica, Energia Solar, Eletromagnetismo e RadiaÃÃo do Corpo Negro. AlÃm disso, questÃes como a sustentabilidade e ecologia tambÃm foram trabalhados, uma vez que a construÃÃo do forno solar priorizou o uso de materiais reciclÃveis, de baixo custo, usando a energia solar, uma fonte abundante, permanente e renovÃvel de energia, que nÃo polui ou prejudica o meio ambiente. O projeto envolveu 54 alunos de ensino mÃdio, de escolas das redes pÃblica e particular da cidade de Quixeramobim, no interior do CearÃ. Este trabalho procurou explorar FÃsica de uma maneira mais atraente, de modo a que os alunos se sentissem motivados a estudÃ-la, vendo a sua aplicabilidade na prÃtica, sem a necessidade de utilizaÃÃo de laboratÃrios jà que os laboratÃrios formais ainda nÃo fazem parte da realidade de algumas escolas da regiÃo. Verificada a viabilidade do forno no cozimento de alimentos, os alunos envolvidos no projeto o apresentaram a uma comunidade de trabalhadores rurais do municÃpio, incentivando-os a adotarem o forno solar como uma alternativa ao uso da lenha, ainda amplamente utilizada nessas comunidades. / The aim of this work was to describe a different methodology for teaching physics, from the construction and analysis of a solar oven as practical activity, being used as a teaching tool in the application of the concepts of Thermodynamics, Solar Energy, Electromagnetism and Blackbody Radiation. In addition, issues such as sustainability and ecology were also worked, since the construction of the solar oven prioritized the use of recyclable low cost materials, using solar energy, an abundant permanent and renewable energy supply, that does not pollute or harms the environment. The project involved 54 high school students from public and private schools of City Quixeramobim, in CearÃ. This study aimed to explore the Physics of a more attractive way, so that students feel motivated to study it, seeing its applicability in practice without the need for use of laboratories since the formal laboratories are not yet part of reality of many schools in the region. Verified the feasibility of the oven in cooking food, the students involved in the project introduced it to a community of rural workers in the city, encouraging them to adopt the solar oven as an alternative to the use of firewood, still widely used in these communities.

Este trabalho de pesquisa apresenta uma proposta para um sistema de supervisão automatizada de processo dedicado à soldagem de componentes eletrônicos. Essa soldagem é realizada por forno de refusão de solda, o qual pertence ao processo de montagem de produtos eletrônicos com tecnologia de dispositivo de montagem em superfície (Surface Mounting Devide SMD). Esses produtos, para o caso estudado, são aplicados no ramo automotivo, o qual exige que o processo produtivo tenha características destacadas de repetibilidade, padronização, além da preservação do meio ambiente. Para atender essas características o mencionado processo emprega a tecnologia de solda sem chumbo (lead free) na soldagem de componentes. Essa tecnologia exige que o perfil térmico possua uma média de temperatura maior sobre os elementos submetidos ao processo de soldagem, quando comparado com o processo tradicional estanho-chumbo. Para atender essa exigência o sistema de supervisão proposto neste trabalho adquire informações relacionadas a temperaturas das zonas do forno, integridade de resistência de aquecimento, sistema de insuflamento de ar quente e velocidade de operação da esteira transportadora de placas. Essa aquisição é apresentada para o operador do sistema, por meio de uma Interface Homem-Máquina, com a meta de alertar sobre o atual estado do processo. Nessa interface é destacada a previsão de campos relacionados com registro contínuo das informações adquiridas, parametrização de informações de processo, alarmes visuais e sonoros. A avaliação sistêmica dessa proposta de monitoração de informações indica que se forem controladas todas as características críticas do forno poderá haver contribuição para a melhoria no aludido processo de produção especialmente no que se refere à qualidade da soldagem, bem como a integridade física de todos os componentes do produto. / This research presents a proposal for an automated supervision system of dedicated soldering process of electronic components. This soldering is accomplished by a reflow oven, which belongs to the process of assembly of electronic products with Surface Mounting Device (SMD) technology. These products, for the studied case, are applied in the utomotive branch, which demands that the productive process has outstanding characteristics of repeatability, standardization, beyond of the preservation of the environment. To assist those characteristics mentioned, this process uses the solder technology without lead (lead free) in the soldering of components. This technology demands that the thermal profile possesses an average of bigger temperature on the elements submitted to the soldering process, when compared with the traditional process tin-lead. To assist that demand the supervision system proposed in this work acquires information related with temperature of oven zones, integrity of heating resistance, blower system and speed of board transportation belts / conveyors. This acquisition is presented for system operator by means of Man-machine Interface, with the goal of to sensitize on the current state of the process. In that interface it is detached the forecast of fields related with continuous registration of the acquired information, make the process information on a parameter, visual and sonorous alarms. The systemic evaluation of this proposal indicates that if controlled all the critical characteristics of the oven it will be able to have contribution for the improvement in the alluded process of production especially in what refers to the quality of the product.

Large trucks may have an integrated microwave oven, or a driver may add oneas a standalone solution, to allow heating food during long-haul transports. If a crash occurs with an item inside the oven, it may thrust against the door with such force that it opens from the inside. The goal of this thesis work is to develop a concept for a universally applicable solution that prevents flying parts from within the oven on a crash, as that presents a safety hazard for anyone inside the cabin. The thesis work was conducted according to a stage gate process, which included four phases: Context, Ideation, Concept Development, and Concept Design. It includes interviews, company visits, literature searches, design methodology, concept comparisons and computer aided design. The thesis work concludes with three concepts, all of which are locking solutions that are applied externally onto a microwave oven. They include a bolt latch, a solenoid lock, and a bolt latch integrated with the oven’s door button. All solutions traverse the transition area between door and panel.

Direct Write (DW) defines an emerging group of technologies that allow the printing of electronic and other functional components out of vacuum, directly onto conformal surfaces. Both ink-jet and nozzle deposition technologies, which are seen to be complementary for the wide range of materials and processing required by industry, are employed in this project.Silver neodecanoate salt is sensitive to both light source, including ultra violet light (UV) and heat source, and is a good inkjet printing precursor when dissolved in xylene. We have studied the electrical properties of inkjet printed silver samples, derived from silver neodecanoate ink, and investigated the influence of UV treatment before thermal curing the silver samples. UV exposure at room temperature is believed to control the nucleation of silver particles. In addition we have studied the influence of thermal pre-treatment on the printed samples. This pre-treatment is thought to assist the neodecanoate precursor to form a uniform distribution of silver nanoparticles. The influence of UV exposure, thermal pre-treatment and the thermal curing conditions on subsequent track microstructure, and its influence on electrical resistivity is reported for glass substrates. Furthermore, a series of extruding experimental at different nozzle offset and pumping pressure settings are conducted based on the rheological property of silicone oil and silver paste to find the ideal condition for producing continuous tracks with good shape. These findings are used to simulate a computer model for further applications.

Atualmente as indústrias alimentícias brasileiras estão trabalhando para a conservação de energia, principalmente no setor industrial, com o uso de tecnologias mais eficientes voltadas para esta necessidade. Nesse sentido, a reestruturação tecnológica traz o desenvolvimento de novos produtos, reduzindo os gastos com energia e os impactos ambientais associados ao interesse dos consumidores na garantia e qualidade dos alimentos. No que se referem a alimentos assados, muitas indústrias usam forno tipo túnel. Sendo assim, entender o comportamento térmico de tais fornos é crucial para os programas que visam aperfeiçoar o controle dos gastos com energia, tanto quanto avaliar os impactos ambientais associados ao consumo dela e assim garantir a competitividade, cujo principal requisito é a produção de alimentos com qualidade de maneira sustentável. Dentro deste contexto, este trabalho teve como objetivo monitorar o perfil de temperatura em um forno tipo túnel de uma mini linha experimental de produção de biscoitos em tempo real, utilizando sensores de temperatura acoplados a um sistema de comunicação sem fio. A metodologia desenvolvida usa um sistema de aquisição de dados, no qual seis sensores termopar tipo K foram distribuídos em três zonas de aquecimento do forno. Estes termopares foram conectados a um dispositivo eletrônico denominado AD595 que fez o condicionamento do sinal e a saída do mesmo, a qual estava conectada a um sistema de transmissão que usa o protocolo Zigbee. Este protocolo Zigbee foi controlado por um software na linguagem Visual Basic versão 6.0. Os resultados obtidos mostraram que tal metodologia permitiu monitorar as temperaturas em tempo real das seis diferentes zonas de aquecimento do forno, permitindo assim obter o perfil ideal para cozimento. / Currently Brazilian food industries are working to conserve energy, especially in the industrial sector with the use of more efficient technologies for this need. In this sense, the technological restructuring brings the development of new products, reducing energy costs and environmental impacts associated with consumer interest in quality assurance and food. As they relate to baked goods, many industries use tunnel kiln type. Therefore, to understand the thermal behavior of such furnaces is crucial for programs aimed at improving the control of energy expenditure as much as evaluating the associated environmental impacts her consumption and thus ensure competitiveness whose main requirement is the production of quality food sustainably. Within this context, this study aimed to monitor the temperature profile in an oven of an experimental mini biscuit production line in real time, using temperature sensors coupled to a wireless communication system type tunnel. The methodology developed uses a data acquisition system, in which six K-type thermocouple sensors were divided into three heating zones of the furnace. These thermocouples were connected to an electronic device called AD595 which made the signal conditioning and output the same, which was connected to a transmission system that uses the Zigbee protocol. This Zigbee protocol was controlled by software in visual basic language version 6.0. The results obtained showed that this methodology allowed monitor the temperatures in real time the six different heating zones of the furnace, thus allowing optimal for cooking profile.

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