Análise fotoelástica da distribuição de tensão de diferentes materiais de revestimento oclusal em prótese protocolo do tipo Branemark

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo eletroquímico de revestimentos ambientalmente amigáveis aplicados para proteção da liga de alumínio 1200

Pós-graduação em Química - IQ

Relação desgaste-acabamento superficial em ferramentas de metal duro com revestimento triplo no torneamento de aços

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Análise comparativa do uso de ferramentas de metal duro sem revestimento e revestidas com diboreto de titânio na usinagem da madeira

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB

Metal deposition using Ionic liquids

There is an interest to create zinc/tin alloys to replace cadmium as a corrosion protective coating material. Existing aqueous electroplating systems for these alloys are commercially available but have several limitations. Dangerous and highly toxic complexing agents are uses e.g. cyanides. To overcome these problems, ionic liquids could provide a solution to obtain an alloy containing 20 to 30% of zinc. Ionic liquids (IL’s) often have wider electrochemical windows which allow the deposition of e.g. refractive metals that can not be deposited from aqueous solutions. In IL’s it is often not necessary to add complexing agents. The Zn/Sn alloy deposition from IL’s is therefore a promising application for the plating industry. Nevertheless, there are some issues with this alternative for aqueous systems. The degradation of the organic components, the control of the concentration of two metals and the risk of a two phase deposition instead of an alloy had to be overcome first. It is the main purpose of this thesis to obtain a Zn/Sn alloy with 20% zinc using IL’s as an electrolyte. First a separate study was performed on both the zinc and the tin deposition. Afterwards, an attempt to deposit a Zn/Sn alloy was made. An introduction to a study about the electrodeposition of refractive metals concludes this work. It initiated the research for oxygen-free IL’s to deposit molybdenum or tungsten. Several parameters (temperature, metal source and concentration, organic complexing agents,…) were optimized for both the zinc, tin and zinc/tin deposition. Experiments were performed both in a parallel plate cell and a Hull cell, so as to investigate the effect of current density as well. Ethaline200 was selected as electrolyte. As substrate, brass and iron were selected, while as anode a plate of the metal to deposit was chosen, tin for the alloy. The best efficiencies were always obtained on brass; however the iron substrate resulted in the best depositions. A concentration of 0.27M ZnCl2, 0.07M SnCl2 with 0.015M of K3-HEDTA as complexant resulted in a deposition containing the desired alloy with the amount of 20% zinc and 80% tin with good appearance. Refractory metals as molybdenum and tungsten cannot be electrodeposited from aqueous solutions without forming a co-deposition with Ni, Co or Fe. Here, IL’s could again provide a solution. A first requirement is the dissolution of a metal source. MoO3 could be suitable, however there are doubts about using oxides. Oxygen-free IL’s were sought for. A first attempt was the combination of ZnCl2 with chlormequat (CCC), which gave liquids below 150°C in molar ratios of 2 : 1 and 3 : 1. Unfortuna tely, MoO3 didn’t dissolve in these IL’s. Another route to design oxygen-free IL’s was the synthesis of quaternary ammonium salts. None of the methods used, proved viable as reaction time was long and resulted in very low yields. Therefore, no sufficient quantities were obtained to perform the possible electrochemical behavior of refractive metals.

Estudo da relação entre velocidade de corte, desgaste de ferramenta, rugosidade e forças de usinagem em torneamento com ferramenta de metal duro

O entendimento do processo de fabricação por usinagem passa pelo estudo de fenômenos de formação de cavaco, esforços de corte, qualidade superficial do material usinado, mecanismos de desgaste de ferramenta e a influência de parâmetros de corte e tipo de material usado sobre essas variáveis. Neste contexto, o objetivo principal deste trabalho é analisar os efeitos do desgaste de ferramenta sobre as forças de corte e a rugosidade dos componentes usinados. O procedimento adotado foi a realização de ensaios de usinabilidade de longa duração em torneamento cilíndrico externo, durante os quais foram medidos desgaste de flanco, força de corte, força de avanço e rugosidade média dos componentes usinados. Os ensaios foram realizados para os aços ABNT 1040 e 1045 usando ferramentas de metal duro com revestimento duplo (TiN-Al2O3). Os resultados de vida de ferramenta foram analisados através da equação de Taylor, com maiores vidas de ferramenta observadas para o aço ABNT 1040 em todas as velocidades de corte testadas. As demais variáveis medidas foram analisadas em função do tempo de usinagem, desgaste de flanco máximo e acabamento superficial No domínio do tempo, foram encontradas correlações fortes para o desgaste de flanco máximo, força de corte e força de avanço para ambos os materiais. A relação entre a rugosidade média e o tempo de corte observada foi mais “estável” para o aço ABNT 1040. Contudo, variações no comportamento da rugosidade média foram observadas na velocidade de corte inferior usada na usinagem do aço ABNT 1045, devido ao desgaste mais lento do raio de ponta de ferramenta. Não se observou relação entre as forças de usinagem e a rugosidade média. A relação entre a força de corte e o desgaste de flanco máximo apresentou forte correlação para ambos os materiais, assim como a relação entre a força de avanço e o desgaste de flanco máximo, sendo realizada regressão linear para ambas as relações. Foi observada fraca influência da velocidade de corte nas relações força-desgaste de flanco, o que sugere que uma única equação pode descrever estas relações para toda a faixa de condições de corte estudada. Os resultados da análise de regressão permitem a determinação do desgaste de flanco máximo em função da força de corte com um erro médio de 15% para os aços ABNT 1040 e 1045. Para a previsão do desgaste de flanco em função da força de avanço, o erro médio encontrado foi de 19% para o aço ABNT 1040 e 15% para o aço ABNT 1045.

Revestimento superficial em componente fundido de máquina agrícola

A necessidade de desenvolver o processo de manufatura para aplicação de revestimento superficial em peças fundidas de máquinas agrícolas viabilizou a realização deste trabalho junto à indústria. A análise das principais variáveis do processo produtivo foi considerada levando-se em conta recursos necessários, tais como, ferramental e equipamentos, material de adição (arame de soldagem), inspeção das características macroscópicas e, principalmente, as especificações de engenharia do item. A revisão bibliográfica ressaltou os problemas normalmente existentes quando da soldagem de peças fabricadas de ferro fundido, assim como esclareceu os principais cuidados necessários para obtenção de revestimentos superficiais com qualidade. Para definição e aprovação do processo de soldagem a ser usado, foram realizados testes simulando uma soldagem automatizada, controlando os principais parâmetros de soldagem. A análise da qualidade do cordão de solda, sob o ponto de vista de aparência geral, geometria, presença de descontinuidades (porosidade e inclusões de escória), foi feita através de inspeção visual. Devido a necessidade de estruturar o processo de solda afim de possibilitar fornecimento continuada de peças para a linha de montagem, foi analisado e proposto um conceito de gabarito de soldagem. Os ensaios de micrografia mostraram a penetração e aspectos internos do depósito de solda. O exame micrográfico mostrou também que a trinca transversal que ocorre no material não avança para dentro do metal base. Os resultados dos testes e ensaios proporcionaram os subsídios para permitir a aprovação do método proposto a fim de dar continuidade na estruturação do processo de soldagem para revestimento superficial das peças fundidas.

Estudo da influência do resfriamento em revestimento de liga Stellite 6 aplicada pelo processo TIG

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito de um revestimento com processamento rápido para fundição de titânio na camada de reação, porosidade interna, fluidez, rugosidade superficial e adaptação marginal de Copings

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência de tratamentos superficiais e termociclagem na resistência da união resina/metal

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Distribuição das tensões em próteses protocolo mandibulares com diferentes extensões de cantilever e material de revestimento oclusal

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Comparação de junta soldada aço carbono/ aço inox utilizando como metal de adição aço carbono e aço inox

In contemporary industrial, welding processes are widely used, this is the most important process of joining metals used industrially. The welding can be used to build simple structures, like doors and gates for instance, in the same way can be used in situations of high responsibility, such as the nuclear industry and oil industry. Dissimilar welding is a case of welded joints, is characterized by the junction between different materials, for this case, stainless steel and carbon steel that are widely used in steam lines, power plants, nuclear reactors, petrochemical plants. Because their different mechanical and corrosive properties, the join, stainless steel with carbon steel, not only meets environmental requirements and also reduces cost. By using penetrating liquid tests, macrograph, hardness and tensile test was compared the possibility of replacing the current use of 309 rods as filler metal in dissimilar welding between carbon steel and stainless steel by add-on material carbon steel essentially, in this case E7018 coated electrode was used, but without the coating. After analysis of the results and for comparison, was proposed with some certainty that it is possible to replace the addition of materials, thus leading economy in this process widely used in the modern industry

Caracterização do aço inoxidável ASTM A743 CA6NM e do seu revestimento de WC-10Co-4Cr aspergido termicamente por HVOF

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Recuperação de componentes de metal duro por projeção térmica

The main objective of this work is the development of a hardmetal components (WC-6%Co) recovery method by thermal deposition process. The thermal deposition technique used was HVOF (high velocity oxygen-fuel). The HVOF enables depositions of thick coatings (100-500 µm) with low porosity levels, high hardness and excellent adhesion. Before deposition, hardmetal samples with different geometries (plates and cylinders) were finished in order to have different roughness. The influence of these parameters in adhesion was studied. After this step, different re-sintering temperatures were used, in order to determine which one allows to obtain the maxima densification, elements distribution and metallurgical bonding. The re-sintering promotes the densification of the coating, with an increase of its hardness and metallurgical bonding formation. The inclusion of an intermetallic layer was tested along with different layer parameters. In liquid phase sintering (1383 and 1455 ºC) a complete densification of the coating occurred, while a bonding between the substrate and the coating only partially happened. The results of SEM/EDS show low levels of porosity and a complete and uniform distribution of the elements of the alloy. The cylindrical samples without intermetallic layer showed the lowest level of porosity and best metallurgical bonding. When the substrate surface was polished (Ra = 0.05 mm) lower levels of porosity and greater metallurgical bonding were found for both geometries. Taking into account the results obtained in this study, we can conclude that the implementation of this process is appropriate for cylindrical components with a polished surface. In these components the intermetallic layer is unnecessary and punctual defects like pores can be repaired with this process.

Geochemistry Of Acid Mine Drainage From A Coal Mining Area And Processes Controlling Metal Attenuation In Stream Waters, Southern Brazil.

Acid drainage influence on the water and sediment quality was investigated in a coal mining area (southern Brazil). Mine drainage showed pH between 3.2 and 4.6 and elevated concentrations of sulfate, As and metals, of which, Fe, Mn and Zn exceeded the limits for the emission of effluents stated in the Brazilian legislation. Arsenic also exceeded the limit, but only slightly. Groundwater monitoring wells from active mines and tailings piles showed pH interval and chemical concentrations similar to those of mine drainage. However, the river and ground water samples of municipal public water supplies revealed a pH range from 7.2 to 7.5 and low chemical concentrations, although Cd concentration slightly exceeded the limit adopted by Brazilian legislation for groundwater. In general, surface waters showed large pH range (6 to 10.8), and changes caused by acid drainage in the chemical composition of these waters were not very significant. Locally, acid drainage seemed to have dissolved carbonate rocks present in the local stratigraphic sequence, attenuating the dispersion of metals and As. Stream sediments presented anomalies of these elements, which were strongly dependent on the proximity of tailings piles and abandoned mines. We found that precipitation processes in sediments and the dilution of dissolved phases were responsible for the attenuation of the concentrations of the metals and As in the acid drainage and river water mixing zone. In general, a larger influence of mining activities on the chemical composition of the surface waters and sediments was observed when enrichment factors in relation to regional background levels were used.