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Desenvolvimento de cerâmicas texturizadas de titanato de bismuto puro e dopado com nióbioAguiar, Ederson Carlos de [UNESP] 26 November 2009 (has links) (PDF)
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aguiar_ec_dr_araiq.pdf: 2825912 bytes, checksum: 6b9c3aa9260f3f9e3707127beafc008a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / No presente trabalho foram preparados pós cerâmicos de Bi4Ti3O12 estequiométrico, com excesso de bismuto e com excesso dopados com nióbio pelo método dos precursores poliméricos. As fases cristalinas foram obtidas por calcinação a 700 °C-4h com 10% excesso Bi nas composições Bi4Ti3-xNbxO12 (x = 0; 0,1; 0,2 e 0,4 mol% Nb). Os pós obtidos foram caracterizados quanto ao tamanho das partículas, difratometria de raios X, espectroscopias Raman, no infravermelho e UV-vis indicando pós nanométricos com fase ortorrômbica predominante, ordenados a curta e longa distância e com alta cristalinidade. As cerâmicas foram compactadas e sinterizadas em forno convencional e microondas a 800 °C, além de caracterizadas por medidas de condutividade elétrica, constante e perda dielétricas, histerese e microscopia eletrônica de varredura. A condutividade elétrica sofreu decréscimo nas cerâmicas dopadas com nióbio, apresentando constante dielétrica de 170 na temperatura ambiente, baixos valores de polarização remanescente e densidade relativa máxima de 93% para cerâmicas sinterizadas em microondas. Cerâmicas funcionais texturizadas foram obtidas empregando-se a técnica de tape casting (colagem de folhas), onde partículas templates do BIT sintetizadas via método dos sais fundidos e com alta orientação na direção do eixo c foram adicionados as barbotinas aquosas do titanato de bismuto. As medidas de caracterização indicaram grau de texturização das cerâmicas de até 80% na direção do eixo c, com aumento da densidade relativa (97%) , da polarização remanescente (3,4 µC/cm2 ) além de menor condutividade elétrica, boa resposta dielétrica e microestrutura com grãos orientados, em comparação às cerâmicas policristalinas / In the present study were prepared stoichiometric Bi4Ti3O12 ceramic powders, with excess bismuth and niobium doped from polymeric precursor method. The crystalline phases were obtained by calcination at 700 °C for 4h with 10% excess Bi in the compositions Bi4Ti3- xNbxO12 (x = 0, 0.1, 0.2 and 0.4 mol% Nb). The powders were characterized for particle size, X-ray diffraction, Raman, IR and UV-vis spectroscopy indicating a predominant nanosized orthorhombic phase ordered at short and long distances, with high crystallinity. The ceramics were compacted and sintered in a conventional and microwave oven at 800 °C, and characterized by measurements of electrical conductivity, dielectric constant and loss, hysteresis, and scanning electron microscopy. The electrical conductivity decreased in the niobium-doped ceramics, with dielectric constant of 170 at room temperature, low remanent polarization and relative density of up to 93% for ceramics sintered in the microwave oven. Functional textured ceramics were obtained using the tape casting methodology where particles of the BIT templates synthesized from the molten salts method presented high orientation in the c-axis direction were added to the aqueous slurry of bismuth titanate. Characterization measures indicated texturing degree of ceramics up to 80% along the c- axis, with increasing in relative density (97%), in the remanent polarization (3.4 µC/cm2) and lower electrical conductivity, good dielectric response and microstructure with grain oriented compared to polycrystalline ceramics
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Texturização superficial eletroquímica sem mascaramento com finalidades tribológicas / Maskless electrochemical texturing surfaces for tribological purposesParreira, Jakeline Guimarães 28 February 2011 (has links)
Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Surface texturing can be used to improve the tribological performance of mechanical
contacts, in particular in the case of lubricated systems. The purpose of this work is to
improve an alternative method for surface texturing based on electrochemical machining.
Electrochemical dissolution combines high speed, good reproducibility and high cost-benefit
ratio, which are important factors when an industrial application of surface texturing is
pursued. Since the area to be textured is not required to be masked, the technique is
optimized, without the need of a pre or post treatment of each surface. Another nonconventional
machining technique, Electrical Discharge Machining (EDM), was used to drill
microholes in the cover of the tool that will be used in the microtexturing operations. The
pattern of microholes in the tool is copied onto the workpiece through the action of
electrochemical dissolution. The improvement of the electrochemical texturing technique was
achieved with the design of an electronic circuit with a data acquisition system and of an
electrochemical cell and with the specification of the electrolyte pumping system, which
improved the surface finish of the textured workpiece, as well as with the development of
tools that made possible the confection of different microtexture patterns. In the
electrochemical cell, the tool material was AISI 230 ferritic stainless steel and the workpiece
material was carbon steel AISI 1010o. Sodium Chloride was chosen as the electrolyte tool
makes the electrical contact between the electrodes. During the electrochemical texturing
tests, the effect of important parameters such as the gap between electrodes, the applied
voltage and the total texturing time were evaluated, and the best values found were a gap of
100 mm, a voltage between 30V and 40V and a texturing time between 20s and 60s.
Different texturing patterns were obtained with good results, including dots, trace-dots and
chevrons. A tribological test showed a reduction in friction and wear of a textured surface
lubricated with MoS2, when compared with a smooth surface. / A texturização superficial pode ser utilizada para melhorar o desempenho tribológico de
contatos mecânicos, em particular em regimes lubrificados. O presente trabalho tem o
objetivo de aprimorar uma metodologia alternativa para a texturização de superfícies
baseada em princípios de usinagem eletroquímica. A dissolução eletroquímica alia rapidez,
reprodutibilidade e elevado custo-benefício, que são extremamente importantes quando se
visa a aplicação da microtexturização em escala industrial. O não mascaramento da área a
ser texturizada otimiza a técnica, dispensando um tratamento prévio e posterior de cada
superfície. Uma técnica também não convencional de usinagem, a eletroerosão, foi utilizada
para a microfuração da tampa da ferramenta a ser usada na microtexturização. O padrão de
microfuração da ferramenta é copiado à peça pela ação da dissolução eletroquímica. O
aprimoramento da técnica de texturização eletroquímica foi acompanhado pelo projeto de
um circuito eletrônico com sistema de aquisição de dados, de uma célula eletroquímica e
pelo dimensionamento de um sistema para bombeamento e fluxo de eletrólito, que
permitiram uma melhora no acabamento superficial das peças microtexturizadas, além do
desenvolvimento de ferramentas que viabilizaram a confecção de diferentes padrões de
microtexturização. Na célula de texturização eletroquímica, o material da ferramenta foi o
aço inoxidável ferrítico AISI 430 e o da peça foi o aço carbono 1010. O eletrólito escolhido
para promover o contato elétrico entre os eletrodos foi o NaCl. Durante a texturização
eletroquímica foram avaliados parâmetros importantes como o distanciamento entre
eletrodos, a tensão aplicada e o tempo total de texturização, sendo que os melhores
resultados foram obtidos para um distanciamento de 100 mm, uma tensão de 30 a 40 V e um
tempo de texturização entre 20 e 60 s. Foram texturizados ainda padrões com formatos de
ponto, traço-ponto e V , obtendo-se bons resultados. Um teste tribológico mostrou uma
redução do atrito e uma diminuição do desgaste de uma superfície texturizada lubrificada
com MoS2, quando comparada com uma superfície lisa. / Mestre em Engenharia Mecânica
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Simulação numérica do fluído em mancais radiais com superfícies texturizadas a laser sob regime de lubrificação hidrodinâmico / Not availableNeves, Davi das Chagas 05 June 2006 (has links)
O desgaste e a vida útil dos componentes mecânicos é uma questão de grande interesse econômico e tecnológico, devido suas diversas aplicações. Estudos tribológicos recentes apresentam novas soluções para esta questão, como a texturização superficial a laser, cujo o propósito é aumentar a eficiência do processo de lubrificação nestes componentes. Este trabalho analisa, por meio de um modelo teórico, os efeitos desta textura superficial no processo de lubrificação hidrodinâmico em mancais radiais. Este modelo é elaborado a partir da equação de Reynolds, cuja solução representa o campo de pressão no fluido lubrificante, determinando assim o escoamento deste em mancais radiais. A solução desta equação foi obtida através de um algoritmo desenvolvido no software Maple, utilizando o método de diferenças finitas. A partir deste campo de pressão, determina-se a capacidade de carga do mancal, definida como um parâmetro de qualidade da lubrificação, afinal, quanto maior for a capacidade de carga melhor será o processo lubrificação. Através de simulações computacionais, foram determinadas as dimensões, densidade superficial e forma das microcavidades que maximizam a capacidade de carga, aprimorando desta maneira o processo de lubrificação e estabelecendo um padrão ideal de textura superficial para o mancal. Convém ressaltar que. nestas simulações. a análise de cada uma das características das micro-cavidades foram realizadas variando-se os parâmetros (no algoritmo) relacionados a elas, como foi proposto pelo modelo teórico / The wear and the shelf life of mechanical components are a question of great economic and technological interest. had its diverse applications. Recent tribologics studies show new solutions for this question, as the laser surface texturing, whose the intention is to increase the efficiency of the lubrication process in these components. This work analyzes, means of a theoretical model, the effect of this surface textured in the hydrodynamic process of lubrication in journal bearings. This model is developed from the equation of Reynolds, whose solution represents the pressure distribution in the lubricant fluid, then determining the draining of this in journal bearings. The solution of this equation was gotten by means of an algorithm developed in the Maple software, using the finite difference methods. From this pressure distribution, the load capacity of the journal bearing is determined, defined as a quality parameter of the lubrication, after all, how much bigger will be the load capacity better will be the lubrication process Means of computational simulations had been determined, the measures, surface density and shape of the micro−holes that maximize the load capacity, improving in this way the lubrication process and set out an ideal standard of surface texture to the bearing. Is important stand out that, in these simulations, the analysis of each characteristic of the micro−holes was carried through varying parameters (in the algorithm) related to these, as was considered by the theoretical model
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A influência da etapa de fixação do processo de texturização por falsa torção no volume do fio de poliéster texturizado / The influence of heat setting stage from False Twist Texturing process on crimp of textured polyester yarnFreitas, Iberê Cruz 09 May 2014 (has links)
A propriedade volume do fio texturizado é importante por questões estéticas e funcionais. O volume do fio pode garantir que um produto tenha bom desempenho mecânico tanto na produção dos artigos (como na tecelagem, malharia e acabamento) quanto para as aplicações finais dos produtos (produtos com alto fator de cobertura, com elasticidade, isolamento térmico etc.). A texturização por falsa torção fixada é um importante processo industrial que possui dentre os principais objetivos o aumento de volume. A etapa de fixação consiste em um tratamento térmico do fio ao final do processo, por meio da passagem do fio texturizado em um forno, conhecido como forno de fixação ou segundo forno. No presente estudo foi analisada a interação entre as variáveis temperatura do forno de fixação e sobrealimentação do fio dentro do forno de fixação. A propriedade volume dos fios texturizados é comumente tratada nas literaturas como encrespamento, termo que será utilizado no presente trabalho. Para a análise do volume do fio definiu-se três propriedades mecânicas: contração do encrespamento, módulo do encrespamento e estabilidade do encrespamento. Com a utilização da ferramenta estatística planejamento do desenvolvimento definiu-se que o estudo seria realizado com dois fatores (temperatura do forno e sobre alimentação do fio); dois diferentes níveis (mínimo e máximo para cada fator) e um ponto central. Para cada proposta de teste foram feitas 10 replicações e 50 ensaios foram realizados. Com as amostras dos fios texturizados foram realizados os ensaios para a determinação das propriedades: contração, módulo e estabilidade do encrespamento; com o equipamento Texturmat da Textechno. Com os dados, realizou-se a análise fatorial para a determinação da importância deles e a regressão linear, para a compreensão do comportamento desses dados em função dos ensaios realizados. As análises possibilitaram observar que a etapa de fixação é muito importante nas propriedades de volume do fio, sendo que a sobrealimentação do fio dentro do forno de fiação apresentou-se como a variável mais relevante para a definição desse parâmetro. / Crimp properties are important by functional and aesthetics issues. The crimp of a yarn can provide a good mechanical performance in the production (weaving, knitting and finishing) and also a good result in the final application (products with high covering factor, elasticity, thermal insulation etc). The False Twist texturing is an important industrial process that has the objective of apply bulk on the yarn. The heat setting stage consists of a thermal treatment on the yarn at the end of the process, by the passage of yarn thru a heater that is known as heat setting heater or second heater only. At this paper was analyzed the interaction between second heater temperature and yarn overfeed inside second heater. For crimp analysis were considered three mechanical properties: crimp contraction, crimp module and crimp stability. Using the statistical tool, Design of Experiments, it was defined that would be used two factors (second heater temperature and yarn overfeed inside second heater); two different levels (minimum and maximum for each factor) and a center point. For each test proposal were realized 10 replications, resulting on 50 trials. With Texturmat, from Textechno, tests were realized on the samples (textured yarn) to verify the crimp properties (contraction, modulus and stability). A factor analysis was realized with data from Texturmat to verify the importance of each factor. A linear regression for each property was calculated to better understand the data in terms of the tests. In general it was possible to see the importance of heating set stage on crimp properties of textured yarns and the yarn overfeed inside second heater is the most important variable to define this parameter.
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Texturização em superfícies de titânio grau 2 irradiadas com laser de pulsos ultracurtos / Texturing in titanium grade 2 surface irradiated with ultrashort pulse laserNogueira, Alessandro Francelino 10 February 2015 (has links)
A texturização por microusinagem a laser é uma importante alternativa para que se consiga melhorar a ligação de aderência entre materiais compósitos e o titânio, aplicados em componentes estruturais na indústria aeronáutica. A execução de texturização em chapas de titânio deve-se ao fato de que a técnica de junção preferida para muitos materiais compósitos é a ligação adesiva. Neste trabalho foram realizadas texturizações em chapas de titânio utilizando laser com pulsos ultracurtos de largura temporal da ordem de femtossegundos. Tal processo resultou em mínima transferência de calor para o material, evitando assim deformação superficial da chapa de titânio bem como a formação de material ressolidificado na região ablacionada. Estes inconvenientes ocorreram na utilização do laser chaveado com pulsos de nanossegundos. Foram executadas três tipos de texturizações utilizando laser com pulsos de femtossegundos, com variações nas distâncias entre as linhas usinadas. Pela análise das superfícies obtidas, detectou-se que a molhabilidade aumenta quando há o aumento da distância entre as linhas da texturização. Avançando nas análises, pela perfilometria óptica das superfícies texturizadas observou-se que há sensível aumento do volume disponível para penetração do adesivo estrutural quando são diminuídas as distâncias entre as linhas texturizadas. Nos ensaios de tração realizados observou-se que há o aumento da resistência ao cisalhamento da junta adesiva com a diminuição da distância entre as linhas texturizadas. / The texturing laser micromachining is an important alternative to improve the bonding adhesion between composites and titanium, which are applied to structural components in the aerospace industry. The texturing running on titanium plates is due to the fact that the preferred joining technique for many composite materials is the adhesive bonding. In this work, titanium plates were texturized using laser ultrashort pulses temporal widths of femtoseconds. This process resulted in minimal heat transfer to the material, avoiding deformation of the titanium plate surface as well as the formation of resolidified material in the ablated region. These drawbacks have occurred with the use of nanoseconds pulses. Were performed three types of texturing using laser with femtosecond pulses, with variations in the distances between the machined lines. The analysis of the obtained surfaces found that the wettability increases when there is the increased distance between the texturing lines. Advancing in the analysis by optical profilometry of textured surfaces was observed that there is substantial increase in the volume available for penetration of structural adhesive when the distances between the textured lines are diminished. In tensile tests conducted it was observed that there is an increase in shear strength of the adhesive joint by reducing the distance between the textured lines.
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Desenvolvimento de um sistema de texturização para rebolos de CBN vitrificado baseado em análise modal / Development of a patterning system for vitrified CBN wheels based on modal analysisMarcos, Gustavo Pollettini 03 July 2018 (has links)
Superfícies funcionais dependem do controle das características das superfícies de um material para obter-se um desempenho funcional desejado. Essas superfícies têm importância em diversas áreas na engenharia, como: eletrônica, ótica, energia e tribologia. No campo da tribologia, uma aplicação é em virabrequins. A funcionalização da superfície adiciona micro cavidades que diminuem o atrito e aumentam as forças de sustentação do virabrequim. Para isso, essas cavidades possuem uma geometria específica, uma microrampa. Devido a essa forma especial, a fabricação dessas microrampas é complexa, já tendo sido alcançada empregando a metodologia de texturização com rebolos padronizados. Essa metodologia consiste na inscrição de padrões geométricos no rebolo durante a dressagem, posteriormente transferidos para a peça. Como a indústria moderna utiliza rebolos de CBN de ligante vitrificado para a retificação de virabrequins, a metodologia de texturização supracitada deve ser aplicável a esse ferramental. Esse trabalho descreve o desenvolvimento de uma unidade de dressagem capaz de inscrever padrões geométricos em rebolos de CBN vitrificados, sendo seu projeto baseado em análise modal. O trabalho apresenta as restrições de projeto, conceitos de solução, simulações dinâmicas e modelagem do processo de texturização. Para maximizar a resposta dinâmica, a unidade foi projetada para operar próxima de sua frequência natural. A unidade projetada é capaz de inscrever padrões geométricos no rebolo utilizando um disco dressador rotativo, e as texturas das peças produzidas com esse rebolo padronizado apresentam boa precisão geométrica para a aplicação em virabrequins. / Engineered surfaces rely on the control of the surface characteristics of a material to achieve a desired functional performance. These functional surfaces are important in several areas of engineering, such as: electronics, optics, energy and tribology. On tribology field, an application is in crankshafts. The surface functionalization is achieved by adding micro-cavities that reduce friction and increase crankshaft lift forces. These cavities have a specific geometry, called microramp. Due to this special geometry, manufacturing microramps is a complex process, having been achieved using the methodology of texturizing via grinding. This methodology consists in the inscription of geometric patterns in the grinding wheel during the dressing operation, later transferred to the piece. As the modern industry uses vitrified CBN grinding wheels for crankshaft grinding, the texturing methodology should be applicable to this tool. This work describes the development of a dressing unit capable of inscribing geometric patterns in vitrified CBN grinding wheels, having its design based on modal analysis. The work presents the design constraints, solution concepts, dynamic simulations and modeling of the texturing process. To maximize dynamic response, the unit is designed to operate near its natural frequency. The designed unit can inscribe geometric patterns on the grinding wheel using a rotating dressing disc, and the textures of the parts produced have good geometric precision for crankshaft applications.
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Avaliação crítica do revestimento de cromo duro em cilindros de laminação a frio. / Critical evaluation of hard chromium coating over cold mill work rolls.Antonio Fabiano de Oliveira 22 November 2018 (has links)
O presente trabalho analisou o comportamento tribológico do revestimento superficial cromo duro, aplicado em cilindros de laminação e sua influência durante o processo de laminação a frio, para ligas de aço, cobre e alumínio. Iniciou-se o processo com a análise dos mecanismos de desgaste que ocorrem em cilindros de laminação. Em função das dimensões dos cilindros de laminação, foram produzidas réplicas obtidas em vários cilindros de laminação em diferentes empresas, antes e após a campanha dos cilindros de laminação. Consideramos no processo de amostragem, 3 tipos de acabamento do cilindro: texturizado, jateado e retificado. E ainda, cilindro sem e com revestimento de cromo. A estrutura da Texturização Shot Blaster (SBT) não atende todos os requisitos relacionados ao produto acabado. A camada de cromo duro, aplicado sobre estes cilindros de laminação SBT, melhora a qualidade da superfície da chapa, sendo de interesse para aquelas siderúrgicas que não têm outra alternativa às novas estruturas de superfície, podendo ser obtidas pelos métodos: Electro Discharge Texturing (EDT), Laser Texturing (LT), Electro Beam Texturing (EBT). A função das superfícies geradas, obtidas por estes métodos diferentes vai influenciar as propriedades tribológicas durante os processos de laminação e deformação de chapa. Por outro lado, pode aumentar o custo final do produto ou exigem grandes investimentos para obtenção de tais métodos. / The present work analyzed the tribological behavior of the hard chrome surface coating applied in rolling cylinders and their influence during the cold rolling process for steel, copper and aluminum alloys. The process started by analyzing the wear mechanisms that occur in work rolls. In function on the dimensions of the work rolls, replicas were obtained from several rolls and in different companies, before and after the roll chance. We consider in the sampling process, three types of work rolls finish: texturing, shot blasted and rectified. And still, work rolls without and with chrome coating. The Texture Shot Blaster (SBT) structure is not available in all respects related to the finished product. The hard chromium layer applied to these SBT rollers improves the surface quality of the sheet and is of interest to steel parts that are not of good capacity: EDT Textures, Laser texturing (LT), electrical beam texturization (EBT). The function of the generated surfaces obtained by these different methods is going to influence the tribological properties during the subsequent forming processes. On the other hand, they can increase the product final cost or require large investments to obtain such methods.
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Avaliação crítica do revestimento de cromo duro em cilindros de laminação a frio. / Critical evaluation of hard chromium coating over cold mill work rolls.Oliveira, Antonio Fabiano de 22 November 2018 (has links)
O presente trabalho analisou o comportamento tribológico do revestimento superficial cromo duro, aplicado em cilindros de laminação e sua influência durante o processo de laminação a frio, para ligas de aço, cobre e alumínio. Iniciou-se o processo com a análise dos mecanismos de desgaste que ocorrem em cilindros de laminação. Em função das dimensões dos cilindros de laminação, foram produzidas réplicas obtidas em vários cilindros de laminação em diferentes empresas, antes e após a campanha dos cilindros de laminação. Consideramos no processo de amostragem, 3 tipos de acabamento do cilindro: texturizado, jateado e retificado. E ainda, cilindro sem e com revestimento de cromo. A estrutura da Texturização Shot Blaster (SBT) não atende todos os requisitos relacionados ao produto acabado. A camada de cromo duro, aplicado sobre estes cilindros de laminação SBT, melhora a qualidade da superfície da chapa, sendo de interesse para aquelas siderúrgicas que não têm outra alternativa às novas estruturas de superfície, podendo ser obtidas pelos métodos: Electro Discharge Texturing (EDT), Laser Texturing (LT), Electro Beam Texturing (EBT). A função das superfícies geradas, obtidas por estes métodos diferentes vai influenciar as propriedades tribológicas durante os processos de laminação e deformação de chapa. Por outro lado, pode aumentar o custo final do produto ou exigem grandes investimentos para obtenção de tais métodos. / The present work analyzed the tribological behavior of the hard chrome surface coating applied in rolling cylinders and their influence during the cold rolling process for steel, copper and aluminum alloys. The process started by analyzing the wear mechanisms that occur in work rolls. In function on the dimensions of the work rolls, replicas were obtained from several rolls and in different companies, before and after the roll chance. We consider in the sampling process, three types of work rolls finish: texturing, shot blasted and rectified. And still, work rolls without and with chrome coating. The Texture Shot Blaster (SBT) structure is not available in all respects related to the finished product. The hard chromium layer applied to these SBT rollers improves the surface quality of the sheet and is of interest to steel parts that are not of good capacity: EDT Textures, Laser texturing (LT), electrical beam texturization (EBT). The function of the generated surfaces obtained by these different methods is going to influence the tribological properties during the subsequent forming processes. On the other hand, they can increase the product final cost or require large investments to obtain such methods.
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Texturização em superfícies de titânio grau 2 irradiadas com laser de pulsos ultracurtos / Texturing in titanium grade 2 surface irradiated with ultrashort pulse laserAlessandro Francelino Nogueira 10 February 2015 (has links)
A texturização por microusinagem a laser é uma importante alternativa para que se consiga melhorar a ligação de aderência entre materiais compósitos e o titânio, aplicados em componentes estruturais na indústria aeronáutica. A execução de texturização em chapas de titânio deve-se ao fato de que a técnica de junção preferida para muitos materiais compósitos é a ligação adesiva. Neste trabalho foram realizadas texturizações em chapas de titânio utilizando laser com pulsos ultracurtos de largura temporal da ordem de femtossegundos. Tal processo resultou em mínima transferência de calor para o material, evitando assim deformação superficial da chapa de titânio bem como a formação de material ressolidificado na região ablacionada. Estes inconvenientes ocorreram na utilização do laser chaveado com pulsos de nanossegundos. Foram executadas três tipos de texturizações utilizando laser com pulsos de femtossegundos, com variações nas distâncias entre as linhas usinadas. Pela análise das superfícies obtidas, detectou-se que a molhabilidade aumenta quando há o aumento da distância entre as linhas da texturização. Avançando nas análises, pela perfilometria óptica das superfícies texturizadas observou-se que há sensível aumento do volume disponível para penetração do adesivo estrutural quando são diminuídas as distâncias entre as linhas texturizadas. Nos ensaios de tração realizados observou-se que há o aumento da resistência ao cisalhamento da junta adesiva com a diminuição da distância entre as linhas texturizadas. / The texturing laser micromachining is an important alternative to improve the bonding adhesion between composites and titanium, which are applied to structural components in the aerospace industry. The texturing running on titanium plates is due to the fact that the preferred joining technique for many composite materials is the adhesive bonding. In this work, titanium plates were texturized using laser ultrashort pulses temporal widths of femtoseconds. This process resulted in minimal heat transfer to the material, avoiding deformation of the titanium plate surface as well as the formation of resolidified material in the ablated region. These drawbacks have occurred with the use of nanoseconds pulses. Were performed three types of texturing using laser with femtosecond pulses, with variations in the distances between the machined lines. The analysis of the obtained surfaces found that the wettability increases when there is the increased distance between the texturing lines. Advancing in the analysis by optical profilometry of textured surfaces was observed that there is substantial increase in the volume available for penetration of structural adhesive when the distances between the textured lines are diminished. In tensile tests conducted it was observed that there is an increase in shear strength of the adhesive joint by reducing the distance between the textured lines.
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Desenvolvimento de um sistema de texturização para rebolos de CBN vitrificado baseado em análise modal / Development of a patterning system for vitrified CBN wheels based on modal analysisGustavo Pollettini Marcos 03 July 2018 (has links)
Superfícies funcionais dependem do controle das características das superfícies de um material para obter-se um desempenho funcional desejado. Essas superfícies têm importância em diversas áreas na engenharia, como: eletrônica, ótica, energia e tribologia. No campo da tribologia, uma aplicação é em virabrequins. A funcionalização da superfície adiciona micro cavidades que diminuem o atrito e aumentam as forças de sustentação do virabrequim. Para isso, essas cavidades possuem uma geometria específica, uma microrampa. Devido a essa forma especial, a fabricação dessas microrampas é complexa, já tendo sido alcançada empregando a metodologia de texturização com rebolos padronizados. Essa metodologia consiste na inscrição de padrões geométricos no rebolo durante a dressagem, posteriormente transferidos para a peça. Como a indústria moderna utiliza rebolos de CBN de ligante vitrificado para a retificação de virabrequins, a metodologia de texturização supracitada deve ser aplicável a esse ferramental. Esse trabalho descreve o desenvolvimento de uma unidade de dressagem capaz de inscrever padrões geométricos em rebolos de CBN vitrificados, sendo seu projeto baseado em análise modal. O trabalho apresenta as restrições de projeto, conceitos de solução, simulações dinâmicas e modelagem do processo de texturização. Para maximizar a resposta dinâmica, a unidade foi projetada para operar próxima de sua frequência natural. A unidade projetada é capaz de inscrever padrões geométricos no rebolo utilizando um disco dressador rotativo, e as texturas das peças produzidas com esse rebolo padronizado apresentam boa precisão geométrica para a aplicação em virabrequins. / Engineered surfaces rely on the control of the surface characteristics of a material to achieve a desired functional performance. These functional surfaces are important in several areas of engineering, such as: electronics, optics, energy and tribology. On tribology field, an application is in crankshafts. The surface functionalization is achieved by adding micro-cavities that reduce friction and increase crankshaft lift forces. These cavities have a specific geometry, called microramp. Due to this special geometry, manufacturing microramps is a complex process, having been achieved using the methodology of texturizing via grinding. This methodology consists in the inscription of geometric patterns in the grinding wheel during the dressing operation, later transferred to the piece. As the modern industry uses vitrified CBN grinding wheels for crankshaft grinding, the texturing methodology should be applicable to this tool. This work describes the development of a dressing unit capable of inscribing geometric patterns in vitrified CBN grinding wheels, having its design based on modal analysis. The work presents the design constraints, solution concepts, dynamic simulations and modeling of the texturing process. To maximize dynamic response, the unit is designed to operate near its natural frequency. The designed unit can inscribe geometric patterns on the grinding wheel using a rotating dressing disc, and the textures of the parts produced have good geometric precision for crankshaft applications.
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