Orientador: Itamar Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:42:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grigoletto_ElianeMaria_D.pdf: 20156618 bytes, checksum: 238e025731557bafac4b6144402fb6be (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: As ligas de estanho-chumbo são usadas para soldar componentes eletrônicos sobre placas de circuito impresso. O chumbo e seus compostos são substâncias tóxicas e a indústria eletrônica deverá eliminar este metal do processo de soldagem. A solda, contato permanente entre os componentes e a placa de circuito impresso, tem como função permitir a passagem de corrente elétrica e fixar os componentes eletrônicos. A resistência a fa1has dos empacotamentos eletrônicos é altamente dependente das propriedades mecânicas e microestrutura da liga de solda usada. As montagens eletrônicas são constantemente sujeitas a flutuações de temperatura devido ao "liga e desliga" dos circuitos ou pelas variações da temperatura ambiente. As diferenças de coeficiente de expansão térmica entre terminais/solda/placa de uma montagem podem produzir tensões e modificações microestruturais na solda. Este trabalho tem por objetivos caracterizar e analisar as propriedades mecânicas e a microestrutura das ligas Sn63-Pb37, Sn62-Pb36-Ag2 e Sn42-Bi58 usadas para soldar dois fios de cobre, topo a topo. As propriedades mecânicas foram analisadas pela rea1ização de ensaios de tração, fadiga isotérmica e microdureza. O método escada foi o usado para calcular a resistência à fadiga das ligas estudas. A caracterização microestrutural das ligas foi efetuada usando as técnicas de microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e microanálise por EDS. As pastas de solda foram analisadas por termogravimetria (TG) e por calorimetria de varredura diferencial (DSC). O resultado obtido para os ensaios de tração para corpos de cobre sem a junção foi igual a 488 ± 9 MPa. Foi obtida a ordem decrescente de resistência à tração: Sn62-Pb36-Ag2, Sn63-Pb37 e Sn42-Bi58 para as junções de cobre com 0,30mm de espessura. Para a liga Sn63-Pb37, usada para soldar junções de 0,15mm de espessura apresentou o valor de 133 ± 22 MPa de resistência à tração. Os resultados obtidos para a resistência à fadiga isotérmica para as ligas Sn63-Pb37, Sn62-Pb36-Ag2 e Sn42Bi58 para junções de 0,30mm de espessura foram 34 ± 5 MPa, 38± 2MPa e 37± 6 MPa, respectivamente. Para a liga Sn63-Pb37, usada para soldar a junção de cobre de 0,15mm de espessura foi obtido o valor de 28± 5 MPa. Quanto aos ensaios de microdureza, a liga Sn63Pb37 apresentou os valores iguais a 10,1± 9 HV e 7,9:t 0,4 HV para amostras não submetidas ao ensaio de fadiga e submetidas ao ensaio de fadiga, respectivamente. As ligas Sn62-Pb36-Ag2 e Sn42-Bi58 apresentaram os valores de 12,2± 0,9 HV e 15,3± 0,9 HV como resultados dos ensaios de microdureza Vickers. A análise microestrutural das ligas por microscopia óptica e por MEV permitiu a observação das fases e de defeitos presentes em cada liga. No caso da liga SOO3Pb37, foi possível a medida do tamanho das fases ricas em chumbo antes e depois do ensaio de fadiga, sendo os valores obtidos para o comprimento do intercepto médio iguais a 2,3± 0,4mm e 2,8 ± 0,7 mm, respectivamente, sendo que no processo de soldagem usado neste trabalho foi obtida a microestrutura semelhante à encontrada em linhas industriais de montagem. As análises por EDS permitiram a obtenção da composição química das fases de cada liga. As análises por termogravimetria demonstraram que as pastas de solda Sn63-Pb37 e Sn42-Bi58 eliminaram aproximadamente a mesma quantidade de gases voláteis, e que a pasta de Sn62-Pb36-Ag2 foi a que perdeu menos massa. As análises por ca1orimetria de varredura diferencial permitiram constatar que as pastas de solda possuíam a temperatura de fusão encontradas na bibliografia especializada / Abstract: The tin-lead alloys are used to solder components on printed circuit boards. Lead and its compounds are toxic substances and the electronic industry should substitute this metal in the soldering process. The solder, constant contact between the components and the printed circuit board, should allow the electric current to flow and support the electronic components. The failure resistance of the electronic packaging is bigh1y dependent of mechanical and microstructure properties of the solder alloy used. The electronic assemblies are constantly submitted to temperature fluctuations due to the "on-off" of the circuits or the environmental temperature variations. The coefficient of thermal expansion differences of terminals/solder/printed circuit board present in assemble could produce stress and microstructure modifications in the solder. The objectives of this work are to characterize and ana1yze the mechanical and microstructural properties of Sn63-Pb37, Sn62-Pb36-Ag2 and Sn58-Bi58 alloys used to solder two copper wires in a butt joint. Tension, isotherma1 fatigue, and microhardness tests were conducted in order to characterize the mechanical properties. The staircase method was used to calculate the fatigue strength of the studied alloys. The optical microscopy, scanning electronic microscopy, and microana1ysis by EDS were used to characterize the microstructure of alloys. The solder pastes were analyzed by thermogravimetry (TG) and scanning differential calorimetry (DSC). The obtained result from the tension tests for the copper specimens without the joint was 488± 9 MPa. The results obtained for the tensile strength for the alloys Sn63-Pb37, Sn62-Pb36-Ag2, and Sn42-Bi58 to the copper joints with O.3Omm of thickness were 93± 8 MPa, 101± 1 MPa, and 79 ± 15 MPa, respectively. The Sn63-Pb37 alloy used to solder 0.15mm thickness joints presented the value equal to 133± 22 MPa to tensile strength. The results obtained to the isotherma1 fatigue strength to the Sn63-Pb37, Sn62-Pb36-Ag2 and Sn42-Bi58 alloys to the joints with 0.30mm of thickness were 34± 5 MPa, 38± 2 MPa and 37± 6 MPa, respectively. To the alloy Sn63-Pb37 used to solder the 0.15mm of thickness of copper joints was obtained the value of 28± 5 MPa. The Sn63-Pb37 presented the values of 10.1± 9HV and 7.9± 0.4 HV for the Vickers microhardness tests of specimens not submitted and submitted to the 1àtigue tests, respectively. The Sn62-Pb37 and Sn42-Bi58 presented the values equals to 12.2± 0.9HV and 15.3 ± 0.9 HV as the results of microhardness tests. The microstructure ana1ysis of the alloy by optical and MEV permitted the observation of the phases and of the defects presents in each alloy. In the case of Sn63-Pb37 it was possible to measure the size of lead rich phases before and after of fatigue test and the values obtained to the medium intercept length was equal to 2.3± 0.4 mm and 2.8± 0.7mm, respectively, and the soldering process used in this work allows to obtain a similar microstructure formed in the industry tine. The EDS ana1ysis permitted to obtain the chemical composition of the phases to each alloy. The ana1yze by thermogravimetry showed that the solder pastes Sn63-Pb37 and Sn42-Bi58 released approximately the same quantity of volatile gases, and the Sn62-Pb36-Ag2 solder paste lost less mass. The scanning differential calorimetry ana1yses showed that the solder pastes had the melting point in accordance with bibliographica1 references / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Roseana da Exaltação Trevisan / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T08:55:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JoseHiltonFerreirada_D.pdf: 14751352 bytes, checksum: 7fbb40ac7c73c18bb5c602fe3a79f20d (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo principal propor um novo ensaio para avaliar a susceptibilidade de metais de solda ao fenômeno de trincas induzidas pelo hidrogênio em diferentes ambientes. O novo ensaio é composto de duas propostas: a primeira consiste em viabilizar a aplicação do teste G-BOP (Gapped Bead-On-Plate) em chapas finas: a espessura do corpo de prova (50,8mm) é obtida através da montagem de blocos conjugados com chapas finas do aço avaliado como metal de base e chapas de aço ABNT 1020; a segunda proposta baseia-se numa metodologia para realizar os ensaios do teste G-BOP em um ambiente saturado com H2S. Para o desenvolvimento do trabalho foi usado o processo de soldagem a arco com eletrodo tubular (FCAW). Os parâmetros de controle utilizados foram a energia nominal de soldagem e a constante de deposição. O desenvolvimento experimental foi realizado de forma totalmente aleatória, com o auxílio de um procedimento conhecido como planejamento fatorial (PF); foram utilizadas como variáveis de influência o tipo de arame tubular, a temperatura de preaquecimento e o ambiente de ensaio. Como variável de resposta foi avaliado o percentual de trincas de hidrogênio (TH)presente no metal de solda do aço API X80. Os resultados foram submetidos à análise de variância e validados para uma confiança de 90%. Os resultados de trincas de hidrogênio foram discutidos em função da composição química, microestrutura, modos de fraturas e hidrogênio residual do metal de solda. Concluiu-se que a nova proposta de teste G-BOP modificado foi eficaz na avaliação da sensibilidade dos metais de solda ao trincamento induzido pelo hidrogênio; a exposição ao H2S fragilizou os metais de solda executados à temperatura ambiente e aumentou a susceptibilidade dos arames tubulares às trincas de hidrogênio. Ainda como resultados deste trabalho pode-se concluir que o preaquecimento do aço API X80 evitou o trincamento do metal de solda e que os arames tubulares mostraram-se susceptíveis ao trincamento por hidrogênio quando soldados à temperatura ambiente / Abstract: The main objective ofthis work is to propose a new test to evaluate the susceptibility of weld metaIs to the phenomenon ofhydrogen induced cracking in different environrnents. The new test is a combination oftwo procedures: the first is to make possible the application of GBOP (Gapped Bead-on-Plate) test on steel sheets. The thickness ofthe workpiece (2 inches) is gotten through the sandwich assembly with steel sheets of the evaluated steel as weld metal and ABNT 1020 steel; the second is to carry out the G-BOP tests in a H2Ssaturated environrnent. The tests were perfonned with the Flux Cored Arc Welding process (FCAW). Welding energy and the deposition were kept constant during the tests. The experimental were carried out with a random factorial designoThe input variables were cored wire kind, preheat temperature and environrnent testoThe hydrogen cracking percentage in weld metal of API X80 steel was the output variable. Results were submitted to a variance analysis and a 90% confidence interval was utilized. The results of cold cracking were discussed in function ofthe chemical composition, microstructure, fracture mode and trapped hydrogen in weld metal. It can be concludedthat the new modified GBOP test proposed was powerful in the evaluation of the sensitivity ofweld metaIs to the hydrogen induced cracking; the H2S rich environrnent brittled the weld metal executed at room temperature and increased the susceptibility ofthe cored wires to hydrogen induced cracking. Furthermore, the preheat temperature of API X80 steel avoided the cold cracking in weld metal and, the cored wires showed susceptibility to hydrogen cracking when welded at room temperature / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

[pt] O presente estudo faz parte de um projeto relacionado ao estudo de aplicação de tubos de aço API 5L Grau X80 fabricados no Brasil e destinados para a montagem de tubulações para o transporte de gás. Objetiva-se avaliar os parâmetros de soldagem empregados na execução da soldagem circunferencial combinando os processos de eletrodo revestido, para a execução do passe de raiz e passe quente, e arame tubular autoprotegido para a execução dos passes de enchimento e acabamento. Os resultados obtidos indicam que embora o material utilizado, tanto metal de solda como metal de base estejam atendendo aos requisitos básicos de tenacidade e resistência, em acordo com as normas, a qualificação do procedimento é dependente do desempenho dos soldadores. Existe portanto, a necessidade de habilitação técnica mais ampla quanto a formação de profissionais nesta área, excedendo assim o escopo do presente estudo cujo objetivo foi estudar e caracterizar a solda circunferencial. As propriedades mecânicas foram avaliadas mediante ensaios de dureza, tração, dobramento, ensaios nick-break e tenacidade mediante ensaios de impacto Charpy. A caracterização da junta soldada foi realizada, utilizando-se microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura. Embora o procedimento empregado não tenha sido qualificado pela norma API 1104, em função da execução do procedimento, os valores de resistência mecânica obtidos foram aceitáveis e a caracterização microestrutural e mecânica da junta comprova a não ocorrência de microestruturas frágeis, seja no metal de solda ou na ZTA. / [en] The current work is part of a larger project to study the application of API 5L X80 steel tubes, produced in Brazil, in gas pipeline fabrication. The objective of this work is to evaluate the effects of the process parameters used when performing a circumferential welding technique which combines the utilization of coated electrodes for the root and hot passes, while exploiting self-shielded flux cored arc welding for the filling and finishing passes. The results obtained indicate that, though the material studied, both filler metal and the base alloy, meet the basic toughness and strength specifications of the relevant standards, the final overall quality of the joint is very dependent on the skill of the welders. Although there is a necessity to guarantee an adequate level of training for these professionals for such tasks, that would be beyond the scope of then present work, as it aims to emphasize the characterization of the circumferential weld itself. The mechanical properties were evaluated using hardness measurements, bend testing, nick-break tests and toughness was evaluated by Charpy notchimpact tests. The metallographic characterization of the girth weld joint was undertaken by means of optical and scanning electron microscopy. Though the specific methodology applied has not been qualified by the API 1104 Standard, as such, the strength values obtained were of acceptable levels and an analysis of the joint`s microstructure and overall mechanical properties confirm that no typical fragile structures or phases were present either in the weld metal or the heat affected zone.

[pt] A utilização de tubos poliméricos, em sistemas de drenagem e instalações de linhas de gás está sendo cada vez mais aplicada devido à diversas características positivas desses materiais. Existem várias aplicações nas quais o material polimérico pode substituir o metálico com vantagem, pois possuem maior flexibilidade (em comparação aos tubos de aço), menor peso (consequente facilidade de manuseio), maior resistência química a diversos fluidos e ao ambiente, resistência a abrasão, baixa densidade, baixa condutividade térmica, não necessitam de pintura, além de possuírem custos menores. Porém, apesar desse tipo de tubo despertar interesse crescente em consequência da possibilidade de diversificação de formas e de suas propriedades atraentes, atualmente diversas indústrias ainda consideram sua utilização como algo não tão vantajoso, optando pela utilização de tubos como os de aço. Algumas das desvantagens dos polímeros levadas em consideração no momento da escolha entre o tipo de material a ser aplicado (comparados ao aço), podem ser: baixa resistência à altas temperaturas, baixa resistência mecânica e alto coeficiente de dilatação térmica. Um ponto crucial para as indústrias que utilizam os tubos poliméricos é o processo de soldagem dos mesmos. A forma mais tradicional de soldagem desses tubos é realizada através do processo por termofusão ou hot plate welding (soldagem por chapa quente), onde os tubos são soldados face a face (solda de topo). O estudo das variações dos parâmetros de soldagem permite que algumas das exigências e requisitos padronizados possam ser reavaliados através de experimentos, de forma a obter melhor compreensão ou até mesmo a otimização dos resultados gerados. Os procedimentos que foram utilizados na execução das soldas a serem analisadas neste trabalho são embasados na norma alemã DVS 2207, sendo o padrão mais utilizado atualmente nas indústrias como base para a aplicação dos parâmetros e requisitos do processo. Apesar desse processo oferecer grande segurança e confiabilidade, a divulgação na literatura ainda é limitada e algumas questões precisam ser discutidas, como por exemplo, a eficácia das faixas de trabalho pré-definidas. Este trabalho tem por objetivo identificar as combinações de parâmetros que permitam gerar juntas soldadas de tubos de poliamida 12 que possuam melhor qualidade e consequentemente bom desempenho. As juntas foram realizadas no Centro de Tecnologia Senai Solda (CTS). Foram estudadas diferentes configurações dos parâmetros de processo, variando pressão de preaquecimento, pressão de aquecimento e temperatura da chapa. Mudanças como, a variação da massa e a degradação do material, influenciadas por tais parâmetros, foram analisadas através dos ensaios de análise termogravimétrica. As respostas mecânicas foram analisadas por testes de rigidez e tração. / [en] The use of polymeric pipes in drainage systems and gas lines facilities are increasingly being applied due to several positive characteristics of these materials. There are several applications in which the polymeric material can replace metallic advantageously because they have greater flexibility (compared to steel pipes), lower weight (consequent ease of handling), increased chemical resistance to various fluids and to the environment, abrasion resistance, low density, low thermal conductivity, doesn t require painting, in addition to having lower costs. However, despite of such tube are awakening growing interest as a result of the possibility of diversification of forms and their attractive properties, currently several industries still consider it as something not so advantageous, opting for the use of pipes as the steel. Some of the disadvantages of the polymers taken into account in the choice of the type of material to be applied (compared to steel) can be: low resistance to high temperatures, low mechanical strength and high thermal expansion coefficient. A crucial point for the industries that use polymer pipes is their welding process. The most traditional way welding of these pipes is performed through the process by thermal fusion. It s called hot plate welding, where the pipes are welded face to face (butt-weld). The study of changes of welding parameters allows some of the requirements and standards can be reviewed through experiments in order to obtain a better understanding or even optimizing the results generated. The procedures used in the execution of the joints analyzed in this work are grounded in the German standard - DVS 2207. It s the most used standard in the industries as a basis for the application of parameters and process requirements. Although this process offer great safety and reliability, the disclosure in the literature is still limited and some issues need to be discussed, such as the effectiveness of pre-defined working range. This work aims to identify the combinations of parameters to generate welded joints of 12 polyamide pipes that have better quality and therefore good performance. The joints were made in the Centro de Tecnologia Senai - Solda (CTS). Different settings of processing parameters were studied. The microstructural changes like union of surfaces, mass variation and degradation of the material, were analyzed by the thermogravimetric analysis tests and the macro-structural changes (mechanical response) to the influence of these parameters were analyzed by stiffness and tensile tests.

Orientador: Maximiliano Piero Neisser / Banca: Mauro Antonio de Arruda Nóbilo / Banca: Marco Antonio Bottino / Resumo : Próteses sobre implantes osseointegrados requerem critério de fabricação preciso devido a ausência de tecidos periodontais que compensam erros menores de relacionamento. Para tanto, em um arco mandibular edêntulo, construído em aço-cromo, foram fixados cinco análogos de pilares de implante, paralelos entre si, com distância de 10mm medidos de centro a centro. Sobre estes foram parafusados novos cilindros de ouro, com torque de 10 N/cm. Então foram executadas 15 sobre-estruturas metálicas que foram divididas: GC - Adaptação passiva dos cilindros de ouro; GM - monobloco GB - segmentos soldados por brasagem e, GL - segmentos soldados a laser. Observou-se as estruturas parafusadas com parafusos sempre novos sob microscópio de mensuração. A medição foi realizada na vestibular e lingual da interface cilindro/análogo e dados anotados em tabela apropriada. Para o eixo y, a técnica de soldagem a laser (Media=12,41 e Dp=11,12) produziu menos distorção significativamente do que a técnica de brasagem (Media=23,06 e Dp=13,31) seguida pela técnica de monobloco (Media=39,83 e Dp=21,88) p= 0.05. Para o eixo x, somente o grupo Monobloco apresentou diferença significativa para as demais técnicas (Média= 45,66 e Dp=21,56) / Abstract: Prosthesis above osseointegrated implants requires an accurate criterion of manufacture. So, in an edentulous mandibular arch, constructed with "chromium steel", five analogous were fixed, parallels, with distance of 10 mm measured of center to center. Above these gold cylinders were positioned and screwed with a torque of 10 N/m. In the next follow, fifteen over structures were fabricated and divided in tour groups: CG - Passive adaptation of gold cylinders; MG - Monobloc casting; BG - Casting in segments after brasing; LG - Casting in segments after laser welding. The structures were observed with measures microscope and the data noted in specific table. The measures done in two points (left and right) in the buccal and lingual surfaces of the interface of the cylinder/analogous set in the x and y-axis. The statistics analysis (ANOVA) showed significant statistics differences, on y-axis, among groups: LG group was superior to BG and this was superior to MG group and on x-axis only MG was superior to others groups (when we studied distortion.) / Mestre

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-08-01T14:31:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertacao Leonardo Gadelha Tumajan Costa de Melo.pdf: 3712487 bytes, checksum: 319470ec99fc796f895904606d046fc5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-01T14:31:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertacao Leonardo Gadelha Tumajan Costa de Melo.pdf: 3712487 bytes, checksum: 319470ec99fc796f895904606d046fc5 (MD5) Previous issue date: 2017-01-25 / CAPES / A escolha de parâmetros de soldagem é uma etapa importante do processo de soldagem, influenciando diretamente no aporte térmico fornecido às juntas soldadas. Neste trabalho, alguns parâmetros de soldagem foram escolhidos para analisar suas influências nas tensões residuais, obtidas através do método de Deslocamento de Pontos Coordenados (DPC) em chapas de aço naval ASTM A-131 grau AH-36. Chapas de teste com dimensões de 200 mm x 70 mm e 13,7 mm de espessura foram soldadas através do processo Gas Metal Arc Welding (GMAW) seguindo o sentido de laminação. Para análise das tensões, foram escolhidas as condições de referência como: velocidade de soldagem de 6 mm/s, ângulo de bisel de 25° e tensão de soldagem média de 19,63 V. Posteriormente, cada um desses parâmetros foi variado, porém mantendo-se constantes os demais. Deste modo, foi possível estabelecer comparações entre um parâmetro dito padrão e suas variações. Para a chapa padrão, as médias das tensões residuais obtidas foram 138,13 MPa e 153,65 MPa, medidas a 3 mm e 2 mm da borda do cordão de solda, respectivamente. Para as amostras nas quais houve redução da velocidade de soldagem de 6mm/s para 3,5mm/s, as médias das tensões residuais medidas foram 34,67 MPa e 42,32 MPa, a 3 mm e 2mm da borda do cordão de solda, respectivamente. Para as amostras soldadas nas quais o ângulo de bisel foi aumentado de 25° para 35°, as médias das tensões residuais medidas foram 28,29 MPa e 31,96 MPa, a 3 mm e 2 mm da borda do cordão de solda, respectivamente. Por fim, para o aumento da tensão de soldagem média de 19,63 V para 26,48 V, as média das tensões residuais calculadas foram 50,81 Mpa e 47,39 MPa, a 3 mm e 2 mm da borda do cordão de solda, respectivamente. As tensões residuais calculadas apresentaram comportamentos esperados. Assim, foi evidenciado como a mudança de parâmetros de soldagem influencia de forma significativa as tensões residuais na peça soldada. / Choosing welding parameters is an important step of the welding process, which may influence directly in the heat input provided. In this study, some welding parameters were selected in order to analyze their influences in calculating residual stresses through Displacement of Coordinated Points (DCP) method in ASTM A-131 grade AH36 naval steel sheets. Samples with 200 mm x 70 mm and 13,7 mm thickness were welded through Gas Metal Arc Welding (GMAW) process according to rolling direction. To analyze the stresses, standard conditions were defined, such as welding speed of 6 mm/s, bevel angle of 25°, average welding voltage of 19,63 V. Then, each parameter was switched, however, only one at a time, keeping the rest of them constant. This way it was possible to establish comparisons between a standard parameter's value and its variation. For the standard sample, the average residual stresses found were 138,13 MPa and 153,65 MPa, by 3 mm and 2 mm from bead margin, respectively. For the samples in which welding speed was lowered from 6 mm/s to 3,5 mm/s, the average measured residual stresses were 34,67 MPa and 42,32 MPa, by 3 mm and 2 mm from bead margin, respectively. For the welded samples in which bevel angle was increased from 25° to 35°, the average measured residual stresses were 28,29 MPa and 31,96 MPa, by 3 mm and 2 mm from bead margin, respectively. Finally, for an increase in average welding voltage from 19,63 V to 26,48 V, the average calculated residual stresses were 50,81 MPa and 47,39 MPa, by 3 mm and 2 mm from bead margin. The calculated residual stresses presented as expected. It was evidenced how changing welding parameters would influence the residual stresses in a welded component in a significant way.

Orientador: Yuzo Iano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T18:51:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camilo_Edson_M.pdf: 3518346 bytes, checksum: 0264cd60aaed512cef0dacda58a43540 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Este trabalho de Mestrado tem como objetivo contribuir para a área de placa de circuito impresso no que se refere ao projeto de layout focado não só em satisfazer as conexões das trilhas, mas nas regras de projeto com foco na redução de curto circuito de solda para o processo de solda por onda. Projetos de PCB (Printed Circuit Board) ou PCI (Placa de Circuito Impresso) envolvem uma série de conhecimentos no que se refere ao entendimento das funcionalidades dos circuitos e para tanto é importante que se faça o correto posicionamento dos componentes em grupos de circuitos pela funcionalidade; além disso, é importante que se conheça as regras de capacidade de corrente, de distâncias de isolação em função das tensões aplicadas, características de impedância, áreas de restrição mecânica entre outras. O que será visto neste trabalho está focado na aplicação de conceitos e considerações ligadas ao processo de montagem da placa eletrônica por solda a onda. Muitos dos defeitos que ocorrem num processo de montagem da PCB são atribuídos ao processo de montagem da PCB como, por exemplo, a temperatura da solda, o tempo de solda, quantidade de fluxo aplicado na placa, altura da onda de solda, etc. Recomendações sobre posicionamento de componentes PTH (Pin Through Hole) e SMD (Surface Mounting Devise) em relação ao sentido em que a PCB entra em direção à solda a onda, recursos de aplicação de serigrafia, tipos de laminados, de formato das ilhas de solda, adição de técnica de ladrão de solda e as recomendações da IPC (Association Connecting Electronics Industries) serão descritos neste trabalho. O correto entendimento dos defeitos que ocorrem durante o processo de montagem da PCB reflete na constante melhoria e aperfeiçoamento do projeto do layout da placa, que por sua vez resulta num processo de montagem de placa com menos ocorrência de defeitos de fabricação e consequentemente melhor qualidade do produto. Menos retrabalho nas PCBs significa menos custo de produção que reflete em maior lucro para as empresas. As propostas apresentadas neste trabalho são fruto de resultados práticos vivenciados na indústria e de pesquisa em literatura dos assuntos relacionados a defeitos em PCB e processos de solda por onda. O conjunto destas recomendações e seus resultados estão aqui descritos e ilustrados para servirem de referência aos futuros pesquisadores e leitores / Abstract: This work aims to contribute to the area of the printed circuit board in regard to layout design focused not only on satisfying the connections of the tracks but the design rules focused on reducing short- circuit solder for wave solder process . Projects PCB (Printed Circuit Board) involve a lot of knowledge when it comes to understanding the features of both circuit and is important to make the correct positioning of components into groups of circuits for feature addition is important to know the rules of current capacity, isolation distances depending on the applied voltage, impedance characteristics, areas of mechanical restrictions among others. What will be seen in this work is focused on application of concepts and considerations involved in the process of mounting the electronic board by solder wave. Many of the defects which occur in the process of assembling the PCB are assigned to the PCB assembly process such as the temperature of the solder, weld time , amount of flux applied to the board, solder wave height, etc. Recommendations on positioning components PTH( Pin Through Hole) and SMD( Surface Mounting Devise) relative to the direction in which the PCB goes toward the wave solder , screen printing application features , format type of solder lands , techniques of solder thief and the IPC ( Association Connecting Electronics Industries) recommendations will be described on this work . The correct understanding of the defects that occur during the assembly process of the PCB reflects on constant improvement and refinement of the board layout design, which in turn results in a process of mounting plate with fewer occurrences of defects in workmanship and consequently better quality product. Less rework means less PCBs in production cost which reflects in higher profits for companies. The proposals presented in this paper are the result of practical results experienced in industry and research literature on the subjects related to defects in PCB and wave solder processes. All these recommendations and their results are described and illustrated to better serve as reference for future researchers and readers / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Marcelo Ferraz Mesquita / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-27T20:29:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_SabrinaAlessandra_D.pdf: 2058256 bytes, checksum: 25d619422634beb160a254baa71e150a (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O objetivo neste estudo foi avaliar o comportamento de estruturas fundidas em titânio, soldadas à LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) e à TIG (Tungsten Inert Gas), em relação ao desajuste marginal (bi e tridimensional), força de destorque dos parafusos protéticos, fadiga mecânica, corrosão e tensão induzida aos análogos de mini pilares protéticos. Cinquenta estruturas foram fundidas em titânio comercialmente puro (Ti-cp); vinte infraestruturas (n=20) simulando próteses fixas múltiplas de três elementos; e trinta halteres (n=30). Para cada infraestrutura foram confeccionados dois tipos de index, simulando um desajuste marginal de 200 µm. Um index em gesso especial, para desenvolvimento da análise de tensão, e outro em resina fotoelástica, para avaliação do desajuste marginal (bi e tridimensional), força de destorque, fadiga mecânica e corrosão. Antes e após os procedimentos de soldagem (LASER ou TIG) foram realizadas as seguintes avaliações: mensuração do desajuste marginal, por meio de microscópio óptico (bidimensional) e microtomógrafo de raio-X (tridimensional); análise da tensão induzida aos mini pilares protéticos, por meio da técnica extensométrica; e mensuração da força de destorque dos parafusos protéticos. Os procedimentos de soldagem foram relizados com os seguintes parâmentros: LASER (370/9ms); TIG (36A/60ms). Após a realização dos procedimentos de soldagem (LASER ou TIG) as infraestruturas foram submetidas à ciclagem mecânica ( 280 N/ 106 ciclos /2Hz) para avaliação da força de destorque dos parafusos protéticos pós-ciclagem. A longevidade das estruturas intactas e soldadas (LASER ou TIG) também foi avaliada, por meio de ensaios mecânicos de fadiga, e o comportamento à corrosão, por meio de testes eletroquímicos de espectroscopia de impedância eletroquímica e polarização potenciodinâmica. Os resultados foram analisados estatisticamente (ANOVA fator único/ Teste de Tukey HSD/Teste t de Student/ (?=0,05)). Ambos os procedimentos de soldagem diminuíram o nível de desajuste marginal (bi e tridimensionalmente), aumentaram a intensidade da força de destorque e reduziram a tensão induzida aos mini pilares protéticos. Contudo, após a ciclagem mecânica houve diminuição da intensidade da força de destorque dos parafusos protéicos. As estruturas soldadas à LASER tiveram maior resistência a fadiga, comparada as estruturas soldadas à TIG. O teste de espectroscopia de impedância foi significativo para as infraestruturas soldadas à TIG, comparado com as infraestruturas intactas e soldadas à LASER. Conclui-se que os procedimentos de soldagem tiveram influência sobre a adaptação marginal das infraestruturas, proporcionando maior estabilidade ao sistema implantossuportado. A ciclagem mecânica teve influência sobre a estabilidade dos parafusos protéticos, sendo necessárias proservações periódicas durante o uso da prótese para reaperto e/ou troca dos parafusos. Estruturas fundidas em titânio e soldadas à LASER possuem maior resistência à fadiga do que estruturas soldadas à TIG. Eletroquimicamente, o procedimento de soldagem à LASER possuem melhor comportamento à corrosão comparado ao procedimento de soldagem à TIG / Abstract: The aim of this study was to evaluate titanium casted structures behavior, welded by LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) and TIG (Tungsten Inert Gas), on marginal misfit (two and three-dimensional), prosthetic screws detorque strength, mechanical fatigue, corrosion and stress induced to the prosthetic mini abutment analogs. Fifty structures were casted in commercially pure titanium (cp-Ti); twenty frameworks (n=20) simulating multiple prostheses of three elements; and thirty dumbbells (n=30). From the frameworks were fabricated two type of index, simulating a marginal misfit of 200µm. One index was fabricated in special plaster to the development of stress analysis, and other in epoxy resin to the development of marginal misfit analysis (two and three-dimensional), detorque strength, mechanical fatigue and corrosion. Before and after welding procedures (LASER or TIG) were developed the following evaluation: marginal misfit analysis, by optical microscope (two-dimensional) and X-ray microtomography (three-dimensional); induced stress analysis on prosthetic mini abutment analogs, by extensometric technique; and measurement of prosthetic screws detorque strength. The welding procedures were made with the following parameters: LASER (370V/9ms); TIG (36A/60ms). After welding procedures (LASER or TIG), the frameworks were submitted to cyclic mechanical (280N; 106 cycles; 2 Hz) by oblique compressive load to evaluation of the detorque strength after the cycling. The longevity of the welded structures was also evaluated by mechanical fatigue testing, and the corrosion behavior by electrochemical tests of electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization. The results were analyzed statistically (one-way ANOVA / Tukey HSD test / Student-t test (? = 0.05)). Both the welding procedures decreased the marginal misfit level (two and three-dimensionally), increased the detorque strength and decreased of stress induced on prosthetic mini abutment analogs. However, after the mechanical cycling there was decrease of detorque strength of prosthetic screws. The structures welded by LASER had high fatigue resistance than the structures welded by TIG. The impedance spectroscopy test was only significant for frameworks welded by TIG, compared with intact and LASER welded LASER frameworks. It is concluded that welding procedures had influence on marginal fit, providing more stability to the implant-supported system. The mechanical cycling had influence on prosthetic screws stability, being necessary periodic following up to tighten and/or exchange of prosthetic screws. The titanium casted and LASER welded structures were more fatigue resistance than that TIG welded structures. Electroless, LASER welding procedure have better corrosion behavior compared to TIG welding procedure / Doutorado / Protese Dental / Doutora em Clínica Odontológica

O objetivo deste estudo é avaliar a soldabilidade do tubo API 5CT grau C110 com CEiiw 0,76% e do tubo API 5CT grau Q125 com CEiiw 0,61%. Esses tubos, em aço temperado e revenido, fabricado pelo processo de laminação, possuem pontas roscadas não sendo desenvolvidos para a união por soldagem. Quando soldados esses tubos apresentam um elevado grau de transformação na zona afetada pelo calor (ZAC), com aumento elevado da dureza nessa região. Essa elevada dureza associada aos altos valores de carbono equivalente tende a propiciar o surgimento de fissuração por hidrogênio. Após a caracterização dos dois tubos e avaliação da aplicação de amanteigamento pela técnica da meia camada depositada com eletrodo E7018-1 com posterior tratamento térmico de revenimento, optou-se pelo uso do grau Q125 para desenvolver um procedimento de soldagem de união com o tubo API 5L X65. Para desenvolver tal procedimento, foi realizado o amanteigamento na extremidade do tubo API 5CT grau Q125, utilizando o processo de soldagem shielded metal arc weld (SMAW), seguido de tratamento térmico localizado. Após o tratamento térmico localizado, foi realizada a soldagem de união dos tubos utilizando o processo de soldagem gas tungsten arc weld (GTAW). Os resultados foram avaliados segundo os critérios de aceitação da norma API 1104 (2010) e requisitos adicionais da Petrobras, onde o procedimento foi considerado aprovado. / The subject of this study is to evaluate the weldability of pipes API 5CT grade C110 with CEiiw 0.76% and API 5CT grade Q125 with CEiiw 0.61%. These pipes, quenched and tempered steel, manufactured by the lamination process, have threaded ends and were not developed to be joined by welding. When welded, these pipes have a high degree of transformation in the heat affected zone (HAZ), with large increase of hardness in this region. This high hardness value associated with high values of carbon equivalent tends to favor the occurrence of hydrogen cracking. After its characterization and evaluation of buttering using half layer technique deposited by E7018-1 electrode with subsequent tempering heat treatment, grade Q125 was chosen to develop a welding procedure for union with API 5L X65 pipe. To develop such procedure API 5CT grade Q125 pipe end was buttered, using welding process shielded metal arc weld (SMAW), followed by localized treatment. After heat treatment this pipe was joined to API 5L X65 pipe using welding process gas tungsten arc weld (GTAW). The results were evaluated against the criteria of acceptance of the API 1104 (2010) standard and additional requirements from Petrobras. The procedure was considered approved.

O uso de chapas finas de aço, revestidas ou não, tem sido crescente nos últimos anos, principalmente aquelas que tem revestimento à base de zinco. Isto ocorre tanto na indústria automobilística e mecânica como na construção civil, que geralmente fabricam suas peças e estruturas utilizando um procedimento de soldagem. O objetivo deste trabalho é estabelecer procedimentos de soldagem à arco elétrico com proteção gasosa - GMAW - com transferência por curto circuito, para elementos de chapa fina de aço carbono não revestido e aço zincado, de modo a se obter junções de qualidade aceitável e diminuição das distorções decorrentes dos ciclos térmicos presentes durante a soldagem e, consequentemente a redução das tensões residuais. Em termos de qualidade da solda, propões-se uma combinação de consumíveis disponíveis no mercado, de modo a reduzir os defeitos como: porosidade, respingos, trincas e perda de revestimento. No caso das chapas finas de aço zincado, a melhor combinação de consumíveis encontrada foi: arame com baixo teor de desoxidantes, ER70S-3, e como gás de proteção a mistura 8% CO2 + 92% Ar. Quanto à redução e controle das distorções, três técnicas são utilizadas. A técnica que utiliza em escoadouro dinâmico de calor, formado por um jato de gás refrigerador aplicado logo após o arco de solda durante a soldagem, apresentou maior eficiência na redução das distorções, provenientes do ciclo térmico. / The thin sheet steels, coated or not, has been widely used nowadays, mainly the hot dip galvanized steel sheets. It\'s observed as in the mechanic and automobilist industry as in the civil construction that in manufacturing of pieces and structures employ welding procedures. The aim of this work is to establish procedures to gas metal are welding with short circuit transfer of thin sheet steel elements, not coated and zinc-coated steel, in order to get junctions of acceptance quality and reduction of welding stress and distortion. This distortion arise of the thermal cycles that occur during the welding. In terms of the weld quality is defined the best consumables combination available in the market, in such a way to reduce the weld defects like porosities, spatters, cracks and loss of covering. To galvanized steel sheets, the combination: wire ER70S-3 and mixture 8%CO2 + 92% Ar showed the best performance. Three techniques were employed for control and reduce the welding distortion. One that using a spot heat sink following the arc, in this case the cooling jet, was more efficient that others techniques.