Bond strength of orthodontic brackets using different light and self-curing cements

The purpose of the study was to evaluate the shear bond strength of stainless steel orthodontic brackets directly bonded to extracted human premolar teeth. Fifty teeth were randomly divided into ¿ve groups: (1) System One (chemically cured composite resin), (2) Light Bond (light-cured composite resin), (3) Vivaglass Cem (self-curing glass ionomer cement), (4) Fuji Ortho LC (light-cured glass ionomer cement) used after 37% orthophosphoric acid¿etching of enamel (5) Fuji Ortho LC without orthophosphoric acid¿etching. The brackets were placed on the buccal and lingual surfaces of each tooth, and the specimens were stored in distilled water (24 hours) at 378C and thermocycled. Teeth were mounted on acrylic block frames, and brackets were debonded using an Instron machine. Shear bond strength values at fracture (Nw)were recorded. ANOVA and Student-Newman-Keuls multiple comparison tests were performed (P , .05). Bonding failure site was recorded by stereomicroscope and analyzed by Chi-square test, selected specimens of each group were observed by scanning electron microscope. System One attained the highest bond strength. Light Bond and Fuji Ortho LC, when using an acid-etching technique, obtained bond strengths that were within the range of estimated bond strength values for successful clinical bonding. Fuji Ortho LC and Vivaglass Cem left an almost clean enamel surface after debracketing.

Noves metodologies d’anàlisi de compostos volàtils mitjançant trampes d’agulla. Aplicació a l’anàlisi d’alè, atmosfèrica i d’aigües

New methodologies for the analysis of volatile compoundsusing needle traps. Applications to breath, atmospheric andwater analysis. A new preconcentration technique has been developed for the analysis of volatile compounds based on the use of needle traps. These traps are based on stainless steel needles filled with one or more adsorbents, which allows the preconcentration of the anilities inside the trap by passing a gas flow through the needle. The parameters affecting the sorption/desorption process have been assessed (e.g. needle and liner dimensions, injector temperature, split less time, memory effects, and stability inside the needle). For liquid samples, four different sampling methodologies were studied, including passive and active sampling methods. The best results, considering the simplicity and sensitivity, are obtained by sampling the headspace volume using various cycles of a small and fix volume. Once the best conditions of analysis have been found, the method has been validated for gas and liquid samples. The results obtained show that needle traps are a good analytical methodology for the analysis of breath, environmental and liquid samples

Demonstration and Field Evaluation of Alternative Portland Cement Concrete Pavement Reinforcement Materials, HR-1069, 2003

Transverse joints are placed in portland cement concrete pavements to control the development of random cracking due to stresses induced by moisture and thermal gradients and restrained slab movement. These joints are strengthened through the use of load transfer devices, typically dowel bars, designed to transfer load across the joint from one pavement slab to the next. Epoxy coated steel bars are the materials of choice at the present time, but have experienced some difficulties with resistance to corrosion from deicing salts. The research project investigated the use of alternative materials, dowel size and spacing to determine the benefits and limitations of each material. In this project two types of fiber composite materials, stainless steel solid dowels and epoxy coated dowels were tested for five years in side by side installation in a portion of U.S. 65 near Des Moines, Iowa, between 1997 and 2002. The work was directed at analyzing the load transfer characteristics of 8-in. vs. 12-in. spacing of the dowels and the alternative dowel materials, fiber composite (1.5- and 1.88-in. diameter) and stainless steel (1.5-in. diameter), compared to typical 1.5-in. diameter epoxy-coated steel dowels placed on 12-in. spacing. Data were collected biannually within each series of joints and variables in terms of load transfer in each lane (outer wheel path), visual distress, joint openings, and faulting in each wheel path. After five years of performance the following observations were made from the data collected. Each of the dowel materials is performing equally in terms of load transfer, joint movement and faulting. Stainless steel dowels are providing load transfer performance equal to or greater than epoxy-coated steel dowels at the end of five years. Fiber reinforced polymer (FRP) dowels of the sizes and materials tested should be spaced no greater than 8 in. apart to achieve comparable performance to epoxy coated dowels. No evidence of deterioration due to road salts was identified on any of the products tested. The relatively high cost of stainless steel solid and FRP dowels was a limitation at the time of this study conclusion. Work is continuing with the subject materials in laboratory studies to determine the proper shape, spacing, chemical composition and testing specification to make the FRP and stainless (clad or solid) dowels a viable alternative joint load transfer material for long lasting portland cement concrete pavements.

Investigation of Glass Fiber Composite Dowel Bars for Highway Pavement Slabs, TR-408, 2001

Contractors, engineers, owners and manufacturers want to be certain that a new product or procedure will yield beneficial results when compared to the current method of construction. The following research was conducted in order to compare the performance of epoxy coated dowel bars to dowel bars of alternative shapes and materials such as stainless steel and glass fiber reinforced polymer (GFRP). Research was also done on the effect that dowel bar spacing has on the performance of concrete pavements. Four phases of this research are described in this report.

Demonstration and Field Evaluation of Alternative Portland Cement Concrete Pavement Reinforcement Materials, Construction Report, HR-1069, 1998

The function of dowel bars is the transfer of a load across the transverse joint from one pavement slab to the adjoining slab. In the past, these transfer mechanisms have been made of steel. However, pavement damage such as loss of bonding, deterioration, hollowing, cracking and spalling start to occur when the dowels begin to corrode. A significant amount of research has been done to evaluate alternative types of materials for use in the reinforcement of concrete pavements. Initial findings have indicated that stainless steel and fiber composite materials possess properties, such as flexural strength and corrosion resistance, that are equivalent to the Department of Transportation specifications for standard steel, 1 1/2 inch diameter dowel bars. Several factors affect the load transfer of dowels; these include diameter, alignment, grouting, bonding, spacing, corrosion resistance, joint spacing, slab thickness and dowel embedment length. This research is directed at the analysis of load transfer based on material type and dowel spacing. Specifically, this research is directed at analyzing the load transfer characteristics of: (a) 8-inch verses 12-inch spacing, and (b) alternative dowel material compared to epoxy coated steel dowels, will also be analyzed. This report documents the installation of the test sections, placed in 1997. Dowel material type and location are identified. Construction observations and limitations with each dowel material are shown.

Betaiinin tuotannon sivujakeiden mikrosuodattaminen teräskeraamisella kalvolla

Betaiini on ammoniumyhdiste, jota käytetään esimerkiksi eläinten rehussa, kosmetiikassa ja lääkkeissä. Danisco Animal Nutrition Finnfeeds Finland Oy:n Naantalin tehdas on maailman johtava betaiinin tuottaja ja raaka-aineena tehtaalla käytetään melassierotuksesta saatavaa betaiinimelassia. Kiteisen betaiinin puhdistusprosessin yhteydessä syntyybetaiinipitoisia sivujakeita, jotka sisältävät huomattavan määrän betaiinia, minkä takia niiden jatkokäsittely on tärkeää. Betaiinin tuotannon sivujakeet ovat erittäin vaikeasti suodattuvia orgaanisia liuoksia, joiden koostumuksia ei täysin tunneta. Tämän työn tarkoituksena oli puhdistaa betaiinin tuotannon sivujakeita mikrosuodattamalla niitä teräskeraamisella kalvolla. Työn kokeellisessa osassa suoritettiin suodatusparametrien eli pH:n, lämpötilan, TMP:n ja betaiiniliuoksen kuiva-ainepitoisuuden optimointi sekä konsentrointikokeita. Mikrosuodatus suoritettiin Graver Technologiesin Scepter-putkimoduulilla, joka toimi ohivirtausperiaatteella ja jonka huokoskoko oli 0,1 ¿m. Scepter-moduuli koostui ruostumattomasta teräksestä sintratuista putkimoduuleista, joissa erottavana kerroksena toimi TiO2. Esikokeiden perusteella todettiin ettei pH:lla ollut suurta vaikutusta suodatukseen. Permeaattivuo kasvoi selvästi lämpötilan ja TMP:nkasvaessa. Vuo taas huononi ja permeaatin sameus lisääntyi selvästi 35 % korkeammissa kuiva-ainepitoisuuksissa. Konsentrointikokeet suoritettiin betaiiniliuoksen refraktrometrisessa kuiva-ainepitoisuudessa, BetRk, 35 %, 80 °C lämpötilassa ja betaiiniliuoksen omassa pH:ssa (pH 8-9,5). Esikokeiden tulosten perusteella konsentrointikokeet suoritettiin TMP:ssa 0,6; 0,8 ja 1,0 bar. Betaiinin tuotannonsivujakeiden konsentrointikokeissa saannoksi saatiin 95 %. Suodatustuloksista havaittiin, että betaiinin tuotannon sivujakeen erä vaikutti voimakkaasti suodatuksen toimivuuteen. Konsentrointikokeissa suodatukset suoritettiin sekäuusilla mikrosuodatusmoduuleilla että vanhalla moduulilla, joka oli jo kulunut.Kulumisen ei kuitenkaan havaittu huonontavan suodatustehokkuutta. Konsentrointikokeiden perusteella voidaan laitteiston pesuväliksi arvioida noin viikko ja pesu tulisi suorittaa sekä emäksisellä että happamalla pesuaineella.

Ohutlevyn diodilaserhitsaus

Diplomityössä tutkitaan, miten diodilaserhitsauksen ominaisuuksia ja mahdollisuuksia voidaan hyödyntää teollisuuden käytännön sovellutuksissa. Työn alkuosassa esitelläändiodilaserin toimintaperiaatetta ja säteen muodostumista. Lisäksi työssä on esitetty laserin käyttöön liittyviä turvallisuusseikkoja. Hitsaukseen liittyviä teknisiä seikkoja on myös käyty läpi. Työn kokeellisessa osassa tutkitaan kylmävalssatun ja ruostumattoman teräksen hitsattavuutta eri liitosmuodoissa kuten päittäis-, laippa- ja päällekkäisliitoksissa. Hitsauskokeet suoritettiin eri paksuisille levyille. Tavoitteena oli löytää eri levymateriaaleille ja liitosmuodoille oikeat nopeus- ja tehoparametrit. Diodilaserkokeet suoritettiin käyttäen Hämeen ammattikorkeakoulun Riihimäen yksikön 2 kW:n tehoista diodilaserlaitteistoa. Koekappaleet olivat 100 x 200 mm kokoisia. Osalle hitsatuista kappaleista tehtiin vetokokeita ja mikrokovuuskokeita. Hitseille tehtiin silmämääräinen tarkastus ja lisäksi tutkittiin hitsejä mikroskooppikuvauksella. Koekappaleita hitsaamalla selvitettiin teho- ja nopeusparametrit. Hitsattaessa kylmävalssattuja levyjä muodostui hitsausvirheitä T- ja päittäisliitoksissa. Hitsausvirheet huomattiin, kun suoritettiin vetokokeita ja tehtiin hietä. Mutta yleensä kylmävalssattujen levyjen hitsaus onnistui moitteettomasti. Kun hitsaukset suoritettiin käyttämällä ruostumatonta terästä, hitsausvirheitä ei muodostunut, kuten kylmävalssattuihin levyihin. Ruostumattomien terästen hitsaus onnistui moitteettomasti. Tunkeuma molemmissa levytyypeissä oli hyvä. Todettiin, että levyt hitsautuivat yhteen hitsauksen alussa moitteettomasti, mutta loppuosa ei hitsautunut kunnolla, koska lämpötilanmuutos muokkasi levyjen muotoja.

Modeling dynamic behavior in tilting pad gas journal bearings

Thisresearch deals with the dynamic modeling of gas lubricated tilting pad journal bearings provided with spring supported pads, including experimental verification of the computation. On the basis of a mathematical model of a film bearing, a computer program has been developed, which can be used for the simulation of a special type of tilting pad gas journal bearing supported by a rotary spring under different loading conditions time dependently (transient running conditions due to geometry variations in time externally imposed). On the basis of literature, different transformations have been used in the model to achieve simpler calculation. The numerical simulation is used to solve a non-stationary case of a gasfilm. The simulation results were compared with literature results in a stationary case (steady running conditions) and they were found to be equal. In addition to this, comparisons were made with a number of stationary and non-stationary bearing tests, which were performed at Lappeenranta University of Technology using bearings designed with the simulation program. A study was also made using numerical simulation and literature to establish the influence of the different bearing parameters on the stability of the bearing. Comparison work was done with literature on tilting pad gas bearings. This bearing type is rarely used. One literature reference has studied the same bearing type as that used in LUT. A new design of tilting pad gas bearing is introduced. It is based on a stainless steel body and electron beam welding of the bearing parts. It has good operation characteristics and is easier to tune and faster to manufacture than traditional constructions. It is also suitable for large serial production.

Metallien laserporaus

Lasertarkkuusporauksella on tämän hetken teollisuudessa useita sovelluksia, kuten esimerkiksi mustesuihkukirjoittimet, dieselmoottoreiden polttoainesuuttimet, lääketieteen instrumentit, turbiinien lapojen jäähdytysreiät ja stensiilit. Tässä työssä on tutkittu laserporauksen mahdollisuuksia 99,9 % kupariin sekä EN 1.4301 ruostumattomaan teräkseen (vastaava AISI 304). Ainepaksuuksia oli käytettävissä kolmea: 0,1 mm, 0,5 mm ja 1,0 mm. Vertailun vuoksi valittiin tutkimukseen mukaan ainepaksuudeltaan 1,0 mm EN 1.4432 haponkestävää terästä (vastaava AISI 316L). Tutkimuksessa käytettiin kolmea eritehoista 1,064 µm aallonpituuden Nd:YAG – laseria ja yhtä CO2 – laseria. Poratut reiät kuvattiin elektronimikroskoopilla ja jokaisesta reiästä mitattiin halkaisija, ympyrämäisyys ja kartiokkuus. Lisäksi reiän laatua arvioitaessa tarkasteltiin purseen määrää reikien ympärillä. Tutkimus osoitti, että eri materiaaleihin voidaan porata, laserin säteen laadusta ja aallonpituudesta riippuen, hyvin erikokoisia reikiä. Kartiokkuuteen havaittiin voitavan vaikuttaa polttopisteen paikkaa siirtämällä.

Diodilaserin käytön edellytykset ohutlevyjen hitsauksessa

Diplomityössä tutkitaan diodilaserhitsausta mahdollisena teollisuuden menetelmänä ja menetelmän vaatimuksia hitsattaessa ohutlevyjä. Työssä tutkittavat materiaalit ovat kylmävalssattu teräs ja ruostumaton teräs sekä liitosmuotoina päittäis-, laippa- ja päällekkäisliitos. Materiaalivahvuudet ovat 0,50 mm:stä 1,50 mm:iin. Työn tavoitteena on määrittää näille kyseisille materiaaleille ja liitosmuodoille hitsausnopeus levynvahvuuden funktiona. Lisäksi käsitellään diodilaserin rakennetta, säteen muodostusta, säteen muokkaamista, säteen analysointia ja säteen turvallisuuteen liittyviä asioita. Suoritetaan vertailua käytössä oleviin muihin lasertyöstömenetelmiin konepajoissa ja tehdään arvio mahdollisen diodilaserinvestoinnin kannattavuudesta. Diodilaserhitsauskokeissa käytettiin Hämeen ammattikorkeakoulun Riihimäen yksikön 1 kW:n tehoista diodilaseria. Koekappaleet leikattiin suuntaisleikkurilla. Osalle hitsatuista kappaleista tehtiin poikittaiset vetokokeet ja mitattiin mikrokovuudet. Virheitä tutkittiin silmämääräisesti sekä radiografisella kuvauksella. Kaikille tutkituille liitoksille, materiaaleille ja vahvuuksille saatiin määriteltyä hitsausnopeudet. Tehtyjen testien perusteella suuntaisleikkurin käyttö on mahdollista. Lisäksi havaittiin suojakaasun käytön myötä, että kirkkaan sulan aiheuttama heijastavuuden kasvu edellyttää hitsausnopeuden pienentämistä.

Ruostumattoman teräksen TIG-hitsauksen hitsausnopeuden lisääminen

Diplomityön tavoitteena oli ruostumattoman teräksen koneellisen TIG-hitsauksen hitsausnopeuden lisääminen. Työssä tutkittiin suojakaasun koostumuksen vaikutusta hitsausnopeuteen sekä kahta uudehkoa prosessivariaatiota. Tutkitut prosessit olivat TIG-suurtaajuuspulssihitsaus sekä kaksoiskaasu-TIG-hitsaus. Kirjallisessa osassa perehdyttiin TIG-hitsauksen prosessiparametreihin ja -variaatioihin. Kokeellisessa osassa suoritettiin koehitsauksia hitsausnopeuksien selvittämiseksi. Tavoitteena oli tunkeuman kasvattaminen, mikä mahdollistaa hitsausnopeuden noston läpihitsattaessa. Suojakaasuina käytettiin sekä argonpohjaisia että heliumpohjaisia kaasuja, joihin oli lisätty vetyä. Vedyn avulla hitsausnopeus lisääntyi nykykäytäntöä suuremmillakin pitoisuuksilla. Uutena ilmiönä TIG-hitsauksessa havaittiin keyholen eli lävistysreiän syntyminen korkeita vetypitoisuuksia heliumpohjaisessa suojakaasussa käytettäessä. Keyhole oli kuitenkin erittäin epävakaa, joten jatkotutkimuksien tehtäväksi jää selvittää tarkemmin tämän ilmiön vaikutus. Tutkittuihin prosessivariaatioihin todettiin liittyvän useita laiteteknisiä ongelmia. Hitsausnopeuden suhteen tulokset jäivät vaatimattomiksi. Lähinnä keyholen aukaisemisessa ja aukipitämisessä menetelmistä havaittu hyöty antaa selvän aiheen jatkotutkimuksille.

Sihtirummun valmistuksen kehittäminen

Diplomityön tarkoituksena oli sihtirummun valmistuksen kehittäminen. Työssä tutkittiin ja kehitettiin sihtirummun tukirenkaan ja sauvalangan liittämismenetelmiä. Tavoitteena oli kehittää muita liittämismenetelmiä nykyisen käsnähitsausmenetelmän tilalle. Teoriaosassa perehdyttiin austeniittiseen ruostumattomaan teräkseen, korroosioon, erilaisiin hitsausmenetelmiin ja kovajuottamiseen. Käytännön osassa kerrotaan koekappaleiden suunnittelusta ja valmistuksesta, koekappaleiden koehitsauksista ja kovajuottamisesta sekä tehdyistä veto- ja väsytyskokeista. Lopuksi koetulosten analysoinnin perusteella eri liittämismenetelmät asetetaan paremmuusjärjestykseen.

Kulutus- korroosionkestävien materiaalien laserpinnoitus

Diplomityössä tutkitaan kulutus- ja korrosionkestävien materiaalien laserpinnoitusta. Laserpinnoituksessa sulatetaan uutta materiaalia työkappaleen pintaan lasersäteen avulla. Tarkoituksena on yleensä parantaa pinnan korroosion, kulumisen tai pintapaineen kestävyyttä. Laserpinnoitukseen liittyy useita etuja verrattuna konventionaalisiin päällehitsausprosesseihin. Työssä tutkittavat pinnoitemateriaalit ovat kobolttipohjaiset Stellite 1 ja Stellite 6, työkaluteräkset WR 4 ja WR 6 sekä metallimatriisikomposiitti Anval50/50+30 % Cr3C2. Pinnoitettavat perusaineet ovat hiiliteräs Fe 52, ruostumaton teräs AISI 316 ja valurauta GRP 500. Työn tavoitteena on löytää kunkin pinnoite/perusaine-yhdistelmän pinnoitusparametrit. Pinnoituskokeissa käytettiin LTKK:n 6 kW:n CO2-laseria. Pinnoitetuille koekappeleille tehtiin kovuusmittaukset ja kulutuskokeet. Pinnoitteiden mikrorakenteet analysoitiin ja sekoittumisasteet laskettiin. Virheitä tutkittiin silmämääräisesti sekä radiografisella kuvauksella. Optimiparametreja pinnoitemateriaaleille ei löydetty. Pinnoitteiden sekoittumisasteet muodostuivat suuriksi liiallisen lasertehon ja/tai huonon lisäaineen kohdistuksen vuoksi. Suuri sekoittuminen alensi pinnoitteiden kovuutta ja kulumiskestävyyttä. Pinnoitusparametreja arvioidaan koetulosten perusteella ja niille annetaan korjausehdotuksia. Lopuksi esitetään suosituksia tutkimusprojektin jatkotoimille.

From trade to industry. The wine production sector in the Penedès Denomination of Origin, 1940-2000

[cat] Aquest treball té com a objectiu mostrar el grau en què el sector de la producció de vi a la Denominació d'Origen Penedès ha respost als reptes que s’han plantejat tant en termes de l'oferta (de consolidació i sorgiment dels països productors fora de l'esfera europea tradicional) i de la demanda (caiguda de la el consum de vi i els nous hàbits de consum) durant la segona meitat del segle XX. El document analitza l'evolució del sector a la regió des del començament de la dècada de 1940 fins a la fi del segle. Amb la fi de la Guerra Civil de 1936-1939 el sector va haver d'afrontar una caiguda de la producció, la qual va continuar concentrant-se en la comercialització de vins tradicionals. Aquesta situació va canviar quan, a finals de la dècada de 1960, la demanda es va girar cada vegada més als vins de major qualitat embotellats. Des del punt de vista legislatiu, la resposta es va centrar en la innovació tecnològica i la reestructuració de l'empresa. Aquest període va ser testimoni de la introducció de nous equips i processos, com ara l’acer inoxidable i tancs de fermentació a temperatura controlada, amb els vins embotellats expulsant el vi a granel i la transformació dels grans magatzemistes en cellers i caves. A més, una de les principals característiques del període 1970-1985 va ser la formació dels grans conglomerats empresarials dels vins i del cava. L’entrada d'Espanya a la Unió Europea el 1986 va impulsar una acceleració d'aquest procés de transformació, deixant el sector format principalment per empreses que produeixen vins i caves, que han introduït els vins negres i varietals en la seva oferta de productes, que posseeixen moltes hectàrees de vinyes i en molts casos, que han mostrat una clara intenció de penetrar en el mercat internacional.

From trade to industry. The wine production sector in the Penedès Denomination of Origin, 1940-2000

[cat] Aquest treball té com a objectiu mostrar el grau en què el sector de la producció de vi a la Denominació d'Origen Penedès ha respost als reptes que s’han plantejat tant en termes de l'oferta (de consolidació i sorgiment dels països productors fora de l'esfera europea tradicional) i de la demanda (caiguda de la el consum de vi i els nous hàbits de consum) durant la segona meitat del segle XX. El document analitza l'evolució del sector a la regió des del començament de la dècada de 1940 fins a la fi del segle. Amb la fi de la Guerra Civil de 1936-1939 el sector va haver d'afrontar una caiguda de la producció, la qual va continuar concentrant-se en la comercialització de vins tradicionals. Aquesta situació va canviar quan, a finals de la dècada de 1960, la demanda es va girar cada vegada més als vins de major qualitat embotellats. Des del punt de vista legislatiu, la resposta es va centrar en la innovació tecnològica i la reestructuració de l'empresa. Aquest període va ser testimoni de la introducció de nous equips i processos, com ara l’acer inoxidable i tancs de fermentació a temperatura controlada, amb els vins embotellats expulsant el vi a granel i la transformació dels grans magatzemistes en cellers i caves. A més, una de les principals característiques del període 1970-1985 va ser la formació dels grans conglomerats empresarials dels vins i del cava. L’entrada d'Espanya a la Unió Europea el 1986 va impulsar una acceleració d'aquest procés de transformació, deixant el sector format principalment per empreses que produeixen vins i caves, que han introduït els vins negres i varietals en la seva oferta de productes, que posseeixen moltes hectàrees de vinyes i en molts casos, que han mostrat una clara intenció de penetrar en el mercat internacional.