Influência do acabamento e polimento na resistência à flexão de uma cerâmica odontológica

Avaliou-se a influência de dois sistemas de acabamento e polimento na resistência à flexão de uma cerâmica feldspática EX-3 (Noritake). Para isto, confeccionou-se blocos cerâmicos com medidas em conformidade com a ISO 6872/1995. Em seguida obteve-se o glaze natural. A padronização da rugosidade superficial foi conferida com auxílio de um rugosímetro, e os blocos foram então divididos em cinco grupos. O Grupo I (controle) foi testado com glaze. Para os testes realizados nos demais grupos, os blocos receberam um tratamento de asperização por meio de uma ponta diamantada 4137 (KG Sorensen). Em seguida foram polidos com diferentes protocolos. No grupo II, o sistema de polimento dura white (Shofu). No grupo III, o sistema de polimento dura white (shofu) associado a uma pasta diamantada aplicada com disco de feltro. No grupo IV o sistema de polimento Exa Cerapol (Edenta) e no grupo V, este mesmo sistema mais pasta diamantada aplicada com disco de feltro. Após os procedimentos de acabamento e polimento, foi avaliada a rugosidade conseguida (Ra), para se avaliar a eficácia dos métodos testados. A análise estatística por ANOVA (p ≤ 0,05) mostrou não haver diferença estatisticamente significante entre os grupos (G2=3,820,58; G3=3,550,61; G4=4,050,40; G5=3,950.47) . Feito isto, os corpos-de-prova foram submetidos a um ensaio mecânico de resistência à flexão em três pontos, e também neste caso, os resultados depois de tratados estatisticamente não demonstraram diferenças estatísticas entre os grupos glazeados e os grupos que receberam tratamento (G1=132,126,9 MPa; G2=123,317,4 MPa; G3=114,519,3 MPa; G4=104,211,9 MPa e G5=104,719,1 MPa) . Após a realização destas avaliações, tornou-se possível concluir que o uso dos sistemas de acabamento e polimento testados neste trabalho permite obter superfícies com rugosidade similar a obtida com o glaze natural e não interferem na resistência à flexão da cerâmica utilizada.

Comprobación de procedimientos para mejorar el comportamiento a fatiga de componentes de suspensiones de automóviles.

[ES]Se trata de estudiar y comparar dos tratamientos mecánicos superficiales, el Shot-Peening y el Low Plasticity Ball Burnishing, mediante ensayos y un estudio de los resultados obtenidos, para determinar cuál resulta más adecuado para mejorar el comportamiento a fatiga de los elementos de suspensiones de automóvil.

Experimental investigation and finite element analysis for the study of residual stresses in roller burnished components

Burnishing is a surface modification process, which involves plastic deformation of the material at the surface of the component due to the application a highly polished and hard roller, under pressure. This results in the improvement of the surface finish of the component and induces residual compressive stresses on the surface of the component. The present work deals with the optimization of the burnishing force for the best surface finish, at constant speed and feed, for Aluminium and Mild steel workpieces. A 3dimensional finite element model is proposed for the simulation of the burnishing process, and the analysis is carried out at the optimum force determined experimentally. The induced compressive stress in the components is determined from the finite element analysis and this value is then compared with the results obtained from X-ray diffraction technique.

Prediction of residual stresses in roller burnished components : a finite element approach

Surface finish is an important factor in creating the durable metal components, and fatigue strength can be improved if compressive residual stresses are produced in the surface. Burnishing is a finishing process and compressive residual stresses are induced during the process. The present study of minimizing the surface roughness based on the experimental work, and finite element model was developed to evaluate the analytical results. Commercial purity Mild Steel and Aluminium were selected as work specimens and a high carbon high chromium roller was used as a tool for the burnishing process.

Scanning electron microscopic analysis of the effect of Carisolv TM gel on periodontally compromised human root surfaces

The aim of this study was to analyze, under scanning electron microscopy (SEM), the morphologic characteristics of root surfaces after application of CarisolvTM gel in association with scaling and root planing (SRP). Sixty periodontally compromised extracted human teeth were randomly assigned to 6 groups: 1) SRP alone; 2) passive topical application of CarisolvTM + SRP; 3) active topical application of CarisolvTM + SRP; 4) multiple applications of CarisolvTM + SRP; 5) SRP + 24% EDTA; 6) topical application of CarisolvTM + SRP + 24% EDTA. CarisolvTM gel was applied to root surfaces for 30 s, followed by scaling and root planing, consisting of 50 strokes with Gracey curettes in an apical-coronal direction, parallel to the long axis of the tooth. The only exception was group 4, in which the roots were instrumented until a smooth, hard and glass-like surface was achieved. All specimens were further analyzed by SEM. The results showed that the treatment with CarisolvTM caused significant changes in root surface morphology of periodontally compromised teeth only when the chemical agent was actively applied (burnishing technique). CarisolvTM failed to remove the smear layer completely, especially with a single application, independently of the method of application. Multiple applications of CarisolvTM were necessary to achieve a smear layer reduction comparable to that obtained with 24% EDTA conditioning.

Smear layer removal and collagen fiber exposure using tetracycline hydrochloride conditioning

Aim: Smear layer removal and collagen fiber exposure may improve periodontal treatment and regeneration. This in vitro study assessed smear layer removal and collagen fiber exposure after tetracycline hydrochloride (TTC) application on root surfaces using scanning electron microscopy (SEM). Methods and Materials: Root cementum was removed with diamond burs followed by scaling and root planning. Four hundred fifty samples were divided into ten groups: a control (saline application) and nine different TTC concentrations were applied at doses of 10, 25, 50, 75, 100, 125, 150, 200, and 250 mg/ml. The TTC application was performed in all groups in three different ways (passive, brushing, and burnishing) and at three different periods of conditioning (1, 2, and 3 minutes). A previously trained, calibrated, and blind examiner evaluated photomicrographs of the samples using Sampaio's index (2005). Statistical analysis was performed using the Kruskal-Wallis' and Dunn's tests. Results: The concentrations of 50 mg/mL and 75 mg/mL applied by burnishing were the most effective in smear layer removal and collagen fiber exposure. Both the passive mode of application (p=0.0001) and 1 minute period of application (p=0.002) were the least effective. Conclusions: The concentrations of 50 mg/mL and 75 mg/mL applied by burnishing during 2 or 3 minutes were the most effective. Clinical Significance: These parameters may be applied in periodontal procedures involving TTC root conditioning to optimize results.

Smear layer removal for collagen fiber exposure after citric acid conditionings

Aim: The aim of the present study was to compare the removal of the smear layer and exposure of collagen fibers of the root surface following the application of five citric acid solution concentrations. Methods and Materials: Two hundred seventy (270) samples were equally divided into six groups (n=45) for treatment with saline solution (control) and five different concentrations of citric acid (0.5, 1, 2, 15, and 25 percent). Three acid application methods were used (passive, brushing, and burnishing) as well as three application periods (1, 2, and 3 minutes). A previously trained, calibrated (kappa score = 0.93), and blind examiner subsequently scored scanning electron micrographs (SEMs) of the samples. Statistical analyses were performed by using Kruskal-Wallis and Dunn's post-hoc tests. Results: According to the results obtained and within the limitations of the methodology used, the citric acid applications were more effective than the control treatment of applying saline solution (p<0.05). However, no statistically significant differences were observed among the three application methods and three application periods. Descriptive analyses showed that best results for exposure of collagen fibers were obtained with the application of citric acid at 25 percent by brushing for 1 or 3 minutes. Conclusions: The best results for exposure of collagen fibers in this study were obtained with application of citric acid at 25 percent by brushing for 1 or 3 minutes, even though there were no statistically significant differences among the groups. Clinical Significance: The best results for exposure of collagen fibers on root surfaces noted in this study were obtained with application of citric acid at 25 percent by brushing for 1 or 3 minutes. © 2010 Seer Publishing LLC.

Efeito da variação do período do polimento na rugosidade superficial e na manutenção do polimento de diferentes resinas compostas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação in vitro de diferentes concentrações, tempos e modos de aplicação do ácido cítrico na biomodificação radicular: análise por meio de microscopia eletrônica de varredura

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação da descontaminação com ácido cítrico e tetraciclina e da rugosidade, na adesão de coágulo a superfícies radiculares submetidas a diferentes tipos de instrumentação

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Eficácia do cloridrato de tetraciclina na remoção da smear layer e na exposição do colágeno da matriz dentinária

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Disamina dell'effetto dei trattamenti superficiali sulle prestazioni a fatica di diversi materiali metallici

Lo studio del comportamento a fatica dei componenti è uno degli aspetti principali della progettazione. I trattamenti superficiali permettono di migliorare la resistenza dei componenti sollecitati a fatica. A tale scopo, in questo documento sono stati analizzati alcuni trattamenti superficiali applicati a differenti materiali metallici per valutarne una eventuale applicazione.

Desarrollo de métodos para la caracterización predictiva acoplada de tensiones y deformaciones en procesos de tratamiento superficial mediante ondas de choque generadas por láser

En ingeniería los materiales están sujetos a un proceso de degradación desde el mismo momento en el que concluye su proceso de fabricación. Cargas mecánicas, térmicas y agresiones químicas dañan las piezas a lo largo de su vida útil. El daño generado por procesos de fatiga, corrosión y desgaste son unos pocos ejemplos de posible deterioro. Este deterioro de las piezas se combate mediante la prevención en la etapa de diseño, a través de reparaciones periódicas y mediante la sustitución de piezas en servicio. La mayor parte de los tipos de daño que pueden sufrir los materiales durante su vida útil se originan en la superficie. Por esta razón, el objetivo de los tratamientos superficiales es inhibir el daño a través de la mejora de las propiedades superficiales del material, intentando no generar sobrecostes inasumibles en el proceso productivo ni efectos colaterales notablemente perjudiciales. En general, se ha de llegar a una solución óptima entre el coste del tratamiento superficial y el beneficio generado por el aumento de la vida útil del material. En esta tesis se estudian los efectos del tratamiento superficial de aleaciones metálicas mediante ondas de choque generadas por láser. Su denominación internacional más empleada "Láser Shock Processing" hace que se emplee la denominación de procesos de LSP para referirse a los mismos. También se emplea la denominación de "Láser Peening" por semejanza al tratamiento superficial conocido como "Shot Peening", aunque su uso sólo está generalizado en el ámbito industrial. El tratamiento LSP es una alternativa eficaz a los tratamientos tradicionales de mejora de propiedades superficiales, mejorando la resistencia a la fatiga, a la corrosión y al desgaste. El tratamiento LSP se basa en la aplicación de uno o varios pulsos láser de elevada intensidad (superior a 1 GW/cm2) y con duración en el dominio de los nanosegundos sobre la superficie de la pieza metálica a tratar. Esta, bien se recubre con una fina capa de medio confinante (generalmente una fina capa de agua) transparente a la radiación láser, bien se sumerge en el medio confinante (también se usa agua). El pulso láser atraviesa el medio confinante hasta llegar a la superficie de la pieza. Es entonces cuando la superficie inmediatamente se vaporiza y se ioniza, pasando a estado de plasma. Como el plasma generado es confinado por el medio confinante, su expansión se limita y su presión crece. De este modo, el plasma alcanza presiones de varios GPa y crea dos ondas de choque: una de las cuales se dirige hacia el medio confinante y la otra se dirige hacia la pieza. Esta última produce un cráter microscópico por aplastamiento mecánico, generándose deformación plástica y un campo de tensiones residuales de compresión que mejoran las propiedades superficiales del material. La capacidad de los procesos LSP para mejorar las propiedades de materiales metálicos es indiscutible. En la bibliografía está reflejado el trabajo experimental y de simulación que se ha llevado a cabo a lo largo de los años en orden a optimizar el proceso. Sin embargo, hay pocos estudios que hayan tratado exhaustivamente la física del proceso. Esto es debido a la gran complejidad de la fenomenología física involucrada en los procesos LSP, con comportamientos no lineales tanto en la generación y dinámica del plasma como en la propagación de las ondas de choque en el material. Además, el elevado coste de los experimentos y su duración, así como el gran coste computacional que debían asumir los antiguos modelos numéricos, dificultó el proceso de optimización. No obstante, los nuevos sistemas de cálculo son cada vez más rápidos y, además, los programas de análisis de problemas no lineales por elementos finitos son cada vez más sofisticados, por lo que a día de hoy es posible desarrollar un modelo exhaustivo que no solo permita simular el proceso en situaciones simplificadas, sino que pueda ser empleado para optimizar los parámetros del tratamiento en casos reales y sobre áreas extensas. Por esta razón, en esta tesis se desarrolla y se valida un modelo numérico capaz de simular de manera sistemática tratamientos LSP en piezas reales, teniendo en cuenta la física involucrada en los mismos. En este sentido, cabe destacar la problemática del tratamiento LSP en placas delgadas. La capacidad del LSP para inducir tensiones residuales de compresión bajo la superficie de materiales con un espesor relativamente grueso (> 6 mm) con objeto de mejorar la vida en fatiga ha sido ampliamente demostrada. Sin embargo, el tratamiento LSP en especímenes delgados (típicamente < 6 mm, pero también mayores si es muy alta la intensidad del tratamiento) conlleva el efecto adicional del doblado de la pieza tratada, un hecho que puede ser aprovechado para procesos de conformado láser. Este efecto de doblado trae consigo una nueva clase de problemas en lo referente a los perfiles específicos de tensiones residuales en las piezas tratadas, ya que al equilibrarse las tensiones tras la retirada de su sujeción puede afectar considerablemente el perfil de tensiones residuales obtenido, lo que posiblemente puede derivar en la obtención de un perfil de tensiones residuales no deseado y, lo que puede ser aún más crítico, una deformación indeseable de la pieza en cuestión. Haciendo uso del modelo numérico desarrollado en esta Tesis, el análisis del problema del tratamiento LSP para la inducción de campos de tensiones residuales y la consecuente mejora de la vida en fatiga en piezas de pequeño espesor en un modo compatible con una deformación asumible se aborda de forma específica. La tesis está estructurada del siguiente modo: i) El capítulo 1 contiene una introducción al LSP, en la que se definen los procesos de tratamiento de materiales mediante ondas de choque generadas por láser. A continuación se expone una visión panorámica de las aplicaciones industriales de la tecnología LSP y, por último, se realiza una comparativa entre la tecnología LSP y otras tecnologías en competencia en el ámbito industrial: Shot Peening, Low Plasticity Burnishing y Waterjet Peening. ii) El capítulo 2 se divide en dos partes: fundamentos físicos característicos del tratamiento LSP y estado del arte de la modelización de procesos LSP. En cuanto a la primera parte, fundamentos físicos característicos del tratamiento LSP, en primer lugar se describe la física del tratamiento y los principales fenómenos que tienen lugar. A continuación se detalla la física de la interacción confinada en agua y la generación del pulso de presión asociado a la onda de choque. También se describe el proceso de saturación de la presión máxima por ruptura dieléctrica del agua y, por último, se describe la propagación de las ondas de choque y sus efectos en el material. En cuanto a la segunda parte, el estado del arte de la modelización de procesos LSP, recoge el conocimiento preexistente al desarrollo de la propia Tesis en los siguientes campos: modelización de la generación del plasma y su expansión, modelización de la ruptura dieléctrica del medio confinante, modelización del pulso de presión aplicado al material y la respuesta del mismo: inducción de tensiones residuales y deformaciones. iii) El capítulo 3 describe el desarrollo de un modelo propio para la simulación de las tensiones residuales y las deformaciones generadas por procesos LSP. En él se detalla la simulación de la propagación del pulso de presión en el material, los pormenores de su puesta en práctica mediante el método de los elementos finitos, la determinación de parámetros realistas de aplicación y se establece un procedimiento de validación de los resultados. iv) El capítulo 4 contiene los resultados de la aplicación del modelo a distintas configuraciones de interés en tratamientos LSP. En él se recoge un estudio del tratamiento LSP sobre áreas extensas que incluye un análisis de las tensiones residuales inducidas y un análisis sobre la influencia de la secuencia de barrido de los pulsos en las tensiones residuales y en las deformaciones. También se presenta un estudio específico de la problemática del tratamiento LSP en piezas de pequeño espesor y se detallan dos casos prácticos abordados en el CLUPM de gran interés tecnológico en función de las aplicaciones reales en las que se ha venido trabajando en los últimos años. v) En el capítulo 5 se presentan las conclusiones derivadas de los resultados obtenidos en la tesis. Concretamente, se destaca que el modelo desarrollado permite reproducir las condiciones experimentales de los procesos de LSP reales y predecir los efectos mecánicos inducidos por los mismos. Los anexos incluidos como parte accesoria contienen información importante que se ha utilizado en el desarrollo de la Tesis y que se desea incluir para hacer el volumen autoconsistente: i) En el anexo A se presenta una revisión de conceptos básicos sobre el comportamiento de los sólidos sometidos a ondas de choque [Morales04]. ii) El anexo B contiene la resolución analítica de la ecuación de ritmo utilizada en el código DRUPT [Morales04]. iii) El anexo C contiene la descripción de los procedimientos de uso del modelo de simulación desarrollado en la Tesis y el código fuente de la subrutina OVERLAP desarrollada para programar el solapamiento de pulsos en tratamientos LSP sobre áreas extensas. iv) El anexo D contiene un resumen de las principales técnicas para la medición de las tensiones residuales en los materiales [PorrolO] y [Gill2]. v) El anexo E contiene una descripción de las instalaciones experimentales del CLUPM en el que se han desarrollado los procesos LSP utilizados en la validación del modelo desarrollado [PorrolO].

Factors affecting the durability of 5.25 inch floppy diskette media and its mechanisms of wear

This project is targeted towards establishing the durability and mechanisms of wear involved in the use of 5.25 inch magnetic floppy diskettes with particular reference to the media manufactured by the Minnesota Mining and Manufacturing Company, 3M Center, St. Paul, Minnesota, USA. In the present work most stress has been laid on the presentation of the conclusions drawn from the results obtained using samples produced specifically for this project. These samples were produced on the pilot plant at 3MTM, St. Paul, USA and are identified by the code 58759-4 with sample numbers SR1 to SR4 each with different lubrication conditions. All of the categories have been produced with four different surface roughnesses by varying the degree of burnishing. It has been found that the mechanisms of wear are related to a fatigue process. Some surprises have been noted in respect of the value of burnishing compared to the observations made elsewhere. Good reasons for these observed differences have been noted, however, and it will be shown that these are merely superficial and not concerned with wear of any real type. The present work reports the effects of the changes in the media's lubrication status and its surface topography as well as presenting evidence for the suggested wear mechanisms.