Influence of thermal parameters on the dendritic arm spacing and the microhardness of Al-5.5wt.%Sn alloy directionally solidified

As ligas Al-Sn são amplamente utilizados em aplicações tribológicas. Nesse estudo, análises térmica, microestrutural e dureza (HV) foram realizadas ao longo de um lingote da liga Al-5,5%Sn, obtido por solidificação direcional horizontal transitória. Os principais parâmetros analisados incluem a velocidade de deslocamento da isoterma liquidus (V_L) e a taxa de resfriamento (T_R). Esses parâmetros térmicos desempenham um papel fundamental na formação da microestrutura. A microestrutura dendrítica foi caracterizada através dos espaçamentos dentríticos primários (λ₁), os quais foram determinados, experimentalmente, e correlacionados com V_L, e T_R. O comportamento apresentado pela liga Al- 5,5% Sn, durante a solidificação,é semelhante ao de outras ligas de alumínio, isto é, observa-se rede dendrítica mais grosseira com a diminuição da taxa de resfriamento, indicando que a imiscibilidade entre o alumínio e estanho não tem um efeito significativo sobre o relação entre o espaçamento dendrítico primário e taxa de resfriamento. A dependência da microdureza em V_L, T_R e no λ₁ foi também analisada. Verificaram-se menores valores de HV para maiores T_R. Por outro lado, os valores HV aumentam com valores crescentes de λ₁.

Usinagem do alumínio da classe 6005 com uso de ferramenta cerâmica

The machining process is so much important in the economic world. Many machining parameters have been studied to maximize results, in terms of cost and lifetime. (decrease of cutting tool wear, improved surface finish, among others). The objective of this study is to evaluate the wear of a ceramic tool in the machining of the aluminum alloy 6005 A. The analysis of the wear of the cutting tools is very important due to its big impact on the final finishing of the piece as a whole. The evaluation took place in two stages, first it was done a detailed study of the literature of the whole machining process, where the study of the formation and swarf classification were among the most important steps in this phase. The second step consisted in the machining of the piece of aluminum 6005 A with a ceramic cutting tool constituded of aluminum oxide and magnesium oxide with silicon carbide impregnation. The swarf generated in this process was then photographed with a Zeiss optical microscope and analyzed for its size and shape. Through this comparison it was concluded that the swarf are generated shear swarfs, shaped like a tangled, fragmented and arcs connected, thus classifying the material as medium difficulty machining. Through the image analysis tool it was concluded that the parameter of lower wear was the: Vc = 500m / min, f = 0.10mm / rev and ap = 0.5mm

Torneamento da liga de alumínio da classe 6005 utilizando ferramenta cerâmica

Machining processes are one of the most important manufacturing processes in the modern world. In these processes, there are many elements which will influence in the final result of the machined part. Among them, the tools are the principal factor of the rising cost, because its global influence on the process. In aeronautical industries, this can be more evidenced due the need to machining several alloys, between them, aluminum alloys. These alloys have to demonstrate a specific surface finishing to be used in aircraft's fuselage. This kind of industry is one of the segments which is still rising in Brazil, and they are looking viable alternatives in the manufacturing processes of materials, due the need to produce more and more parts and equipment, with costs increasingly reduced. The purpose of this project is the development of a ceramic with differentiated properties. The ceramics were developed using a pre-sintering at 1200 °C, with posterior sintering at 1600°C, and subjected to dry turning process on aluminum alloy 6005. The characterizations showed that ceramics presented with toughness on the center of 1700 MPa and on the surface of 1950 MPa, density 98,5 ±0,14. g/cm³. Ceramics were grinded and faceted, according to ISO standard 1832, and subjected to turning tests in a ROMI lathe brand, model GL240M, using cutting speeds of 500, 800 and 1000 m/min with different feed rates. The machining results showed low occurrence of flank wear to all cutting speeds, and better surface finishing average values of Ra = 0,4935 μm and Rt = 8,112 μm. In general, it could be seen that the tool presents important potential to machining 6005 alloy, and that the use of correct parameters can decrease and/or eliminate subsequent processes, providing important reductions in costs related to the machining processes

Análise e comparação de orelhamento na liga AA3104 após laminação a quente

Aluminum has been widely used in the forming and manufacture of beverage cans, specific aluminum alloy AA3104, which manufacturers are increasingly demanding as to mechanical properties, quality and reducing waste. This work describes the analysis and comparison of the behavior of earing AA3104 aluminum alloy samples of final thicknesses of 1.80 and 2.10 mm. Were obtained after a hot rolling process, a total population of 86 samples for the two different thicknesses, of which 23 samples of 1.80 mm and 2.10 mm 63 samples. After removal of samples, there was a mechanical test inlay, then characterizing the earing in them. The results earing to the thicknesses of 1.80 and 2.10 mm were analyzed and compared statistically to give 7.1% and 7.4% on average, respectively, correlated with the hot rolling process variables, showing that they are statistically equal and that the process variables do not affect the end result desired, ranging from 7.0 to 7,5%

Estudo da utilização de ferramentas a base de nitreto de silício (Si3N4) e alumina (Al2O3) na usinagem do ferro fundido vermicular

Machining is one of the most commonly manufacturing processes used in the modern world, consuming millions of dollars annually. Because of this, it is crucial for the automotive industry to reduce costs on their heat-resistant alloy machining processes, such as compacted graphite iron (CGI), which has shown an increasing trend of its application in diesel engine blocks, brakes disks, among other applications, due to its superior mechanical properties to gray cast iron. Despite this advantage, its use is still limited due to its difficulty of machining, moreover, cutting tools are displayed as the main factor in increasing the machining cost. Seeking an alternative to a better machinability of CGI, this paper aims to study two types of ceramic tools developed in Brazil, and benchmark their performance by dry turning. For this, were used CGI class 450 and two tools: ceramic of silicon nitride (Si3N4) and alumina-based (Al2O3), with a cutting speed (Vc) of 300, 400 and 500 m / min; feed (f) of 0.2 mm / rev and depth of cut (ap) of 0.5 mm, using three replicates and starting with new cutting edges. The results showed that the Al2O3 tool had the best performance in Vc of 500 m / min, while the Si3N4 tool had the best results in Vc of 300 m / min. This can be explained by the tool of Si3N4 based include soft intergranular phase, called amorphous, while alumina has higher abrasion resistance due to its high refractoriness. The results make it clear that the tools have significant potential for machining of compacted graphite iron, being necessary a strict control of the cutting parameters used

Ensino de anestesiologia durante a graduação por meio de uma liga acadêmica: qual o impacto no aprendizado dos alunos?

Justificativa e objetivos: As ligas acadêmicas vêm se firmando como instrumentos de ensino médico e inserção dos estudantes de medicina na prática das especialidades, inclusive na anestesiologia. Como o papel das ligas no processo de desenvolvimento de competências e aprendizado de seus alunos não é bem conhecido, avaliou-se o aprendizado dos integrantes de uma liga acadêmica de anestesiologia após um ano de participação nas suas atividades. MÉTODO: Os alunos de uma liga acadêmica de anestesiologia foram acompanhados de março a dezembro de 2010 e avaliados por meio de testes cognitivos objetivos de múltipla escolha aplicados antes do início das atividades e após sua conclusão. A frequência nas atividades e o perfil epidemiológico dos alunos foram correlacionados aos resultados dos testes. RESULTADOS: Foram analisados 20 acadêmicos do 3º ao 6º ano, com média de idade de 22,8 (21-26) anos. A frequência média nas atividades propostas foi 10,4/13 (80%). A média de acertos no primeiro teste foi 8,1/17 (47,6%), sendo que os alunos do 3º ano apresentam notas menores (p < 0,02) em relação aos demais. No teste pós-liga, a média de acertos foi 11,9/17 (70%), mostrando melhora no desempenho dos alunos (p < 0,05), e não houve diferença entre as notas dos diferentes anos da graduação. Foi encontrada relação forte entre frequência nas atividades e melhora nas notas (r = 0,719; p < 0,001). CONCLUSÕES: Os alunos que participaram da liga apresentaram melhora nos testes de avaliação de conhecimento, sugerindo que a liga é útil instrumento de ensino e promove ganho de aprendizado em anestesiologia. As atividades desenvolvidas nas ligas podem ter papel positivo na formação acadêmica dos graduandos, destacando-se, neste artigo, a anestesiologia.

Ensino de anestesiologia durante a graduação por meio de uma liga acadêmica: qual o impacto no aprendizado dos alunos?

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: As ligas acadêmicas vêm se firmando como instrumentos de ensino médico e inserção dos estudantes de medicina na prática das especialidades, inclusive na anestesiologia. Como o papel das ligas no processo de desenvolvimento de competências e aprendizado de seus alunos não é bem conhecido, avaliou-se o aprendizado dos integrantes de uma liga acadêmica de anestesiologia após um ano de participação nas suas atividades. MÉTODO: Os alunos de uma liga acadêmica de anestesiologia foram acompanhados de março a dezembro de 2010 e avaliados por meio de testes cognitivos objetivos de múltipla escolha aplicados antes do início das atividades e após sua conclusão. A frequência nas atividades e o perfil epidemiológico dos alunos foram correlacionados aos resultados dos testes. RESULTADOS: Foram analisados 20 acadêmicos do 3º ao 6º ano, com média de idade de 22,8 (21-26) anos. A frequência média nas atividades propostas foi 10,4/13 (80%). A média de acertos no primeiro teste foi 8,1/17 (47,6%), sendo que os alunos do 3º ano apresentam notas menores (p < 0,02) em relação aos demais. No teste pós-liga, a média de acertos foi 11,9/17 (70%), mostrando melhora no desempenho dos alunos (p < 0,05), e não houve diferença entre as notas dos diferentes anos da graduação. Foi encontrada relação forte entre frequência nas atividades e melhora nas notas (r = 0,719; p < 0,001). CONCLUSÕES: Os alunos que participaram da liga apresentaram melhora nos testes de avaliação de conhecimento, sugerindo que a liga é útil instrumento de ensino e promove ganho de aprendizado em anestesiologia. As atividades desenvolvidas nas ligas podem ter papel positivo na formação acadêmica dos graduandos, destacando-se, neste artigo, a anestesiologia

Análisis del desarrollo del juego del fútbol 11 desde la óptica de los sistemas complejos

Programa de doctorado: Doctorado en Formación del Profesorado.

Approccio colloidale per la preparazione di fotocatalizzatori nanostrutturati a base di TiO2

Oggigiorno si osserva a livello mondiale un continuo aumento dei consumi di acqua per uso domestico, agricolo ed industriale che dopo l’impiego viene scaricata nei corpi idrici (laghi, fiumi, torrenti, bacini, ecc) con caratteristiche chimico fisiche ed organolettiche completamente alterate, necessitando così di specifici trattamenti di depurazione. Ricerche relative a metodi di controllo della qualità dell’acqua e, soprattutto, a sistemi di purificazione rappresentano pertanto un problema di enorme importanza. I trattamenti tradizionali si sono dimostrati efficienti, ma sono metodi che operano normalmente trasferendo l’inquinante dalla fase acquosa contaminata ad un’altra fase, richiedendo perciò ulteriori processi di depurazione. Recentemente è stata dimostrata l’efficacia di sistemi nano strutturati come TiO2-Fe3O4 ottenuto via sol-gel, nella foto-catalisi di alcuni sistemi organici. Questo lavoro di tesi è rivolto alla sintesi e caratterizzazione di un catalizzatore nanostrutturato composito costituito da un core di Fe3O4 rivestito da un guscio di TiO2 separate da un interstrato inerte di SiO2, da utilizzare nella foto-catalisi di sistemi organici per la depurazione delle acque utilizzando un metodo di sintesi alternativo che prevede un “approccio” di tipo colloidale. Partendo da sospensioni colloidali dei diversi ossidi, presenti in commercio, si è condotta la fase di deposizione layer by layer via spray drying, sfruttando le diverse cariche superficiali dei reagenti. Questo nuovo procedimento permette di abbattere i costi, diminuire i tempi di lavoro ed evitare possibili alterazioni delle proprietà catalitiche della titania, risultando pertanto adatto ad una possibile applicazione su scala industriale. Tale sistema composito consente di coniugare le proprietà foto-catalitiche dell’ossido di titanio con le proprietà magnetiche degli ossidi di ferro permettendo il recupero del catalizzatore a fine processo. Il foto-catalizzatore è stato caratterizzato durante tutte la fasi di preparazione tramite microscopia SEM e TEM, XRF, Acusizer, spettroscopia Raman e misure magnetiche. L’attività foto-calitica è stata valutata con test preliminari utilizzando una molecola target tipo il rosso di metile in fase acquosa. I risultati ottenuti hanno dimostrato che il sistema core-shell presenta inalterate sia le proprietà magnetiche che quelle foto-catalitiche tipiche dei reagenti.

Processi di deposizione di blocking layers di TiO2 per Dye - Sensitized Solar Cells (DSSC)

Le Dye – Sensitized Solar Cells (DSSC) sono attualmente considerate tra le alternative più promettenti al fotovoltaico tradizionale. I ridotti costi di produzione e l’elevata versatilità di utilizzo rappresentano i punti di forza di questi dispositivi innovativi. Ad oggi la ricerca è concentrata prevalentemente sull’incremento delle prestazioni delle DSSC, ottenibile solamente attraverso un miglioramento delle funzioni dei singoli componenti e dell’interazione sinergica tra questi. Tra i componenti, ha recentemente assunto particolare interesse il blocking layer (BL), costituito generalmente da un film sottile di TiO2 depositato sulla superficie dell’anodo (FTO) e in grado di ottimizzare i fenomeni all’interfaccia FTO/TiO2/elettrolita. Nel corso di questo lavoro di tesi si è rivolta l’attenzione prevalentemente sulle caratteristiche del BLs (ad esempio proprietà morfologico – strutturali) cercando di mettere in correlazione il processo di deposizione con le caratteristiche finali del film ottenuto. A questo scopo è stato ottimizzato un processo di deposizione dei film via spin coating, a partire da soluzioni acquosa o alcolica di precursore (TiCl4). I film ottenuti sono stati confrontati con quelli depositati tramite un processo di dip coating riportato in letteratura. I BLs sono stati quindi caratterizzati tramite microscopia (SEM – AFM), spettrofotometria (UV.- Vis) e misure elettrochimiche (CV – EIS). I risultati ottenuti hanno messo in evidenza come i rivestimenti ottenuti da soluzione acquosa di precursore, indipendentemente dalla tecnica di deposizione utilizzata (spin coating o dip coating) diano origine a film disomogenei e scarsamente riproducibili, pertanto non idonei per l’applicazione nelle DSSC. Viceversa, i BLs ottenuti via spin coating dalla soluzione alcolica di TiCl4 sono risultati riproducibili, omogenei, e uniformemente distribuiti sulla superficie di FTO. Infine, l’analisi EIS ha in particolare evidenziato un effettivo aumento della resistenza al trasferimento di carica tra elettrodo FTO ed elettrolita in presenza di questi BLs, fenomeno generalmente associato ad un efficace blocking effect.

Ottimizzazione di una placca mandibolare realizzata su paziente

Studio sulla ottimizzazione di placche mandibolari, utilizzate per ricostruzioni ossee, inclusivo di calcolo numerico, disegno ed analisi strutturali.

Crescita e analisi strutturale di film nanoparticellari di titania

Il lavoro di questa tesi è incentrato sulla crescita e lo studio delle proprietà strutturali di sistemi nanostrutturati di titanio e ossido di titanio, prodotti mediante la tecnica della condensazione in gas inerte. Lo studio è finalizzato in particolare ad ottenere un materiale idoneo per la produzione di idrogeno tramite la foto-elettrolisi. Nel primo capitolo viene descritto a livello teorico il processo di scissione dell’acqua all’interno di celle foto-elettrochimiche, in cui viene impiegato il TiO2 (titania) come foto-anodo. Nel secondo capitolo viene introdotta la tecnica di crescita, viene descritta la macchina utilizzata illustrandone vantaggi e limitazioni. Inoltre viene fornita una descrizione teorica del tipo di crescita che avviene all’interno della camera di evaporazione. Allo scopo di comprendere meglio questi processi, vengono riportati nel capitolo 3 alcuni studi, basati su principi primi, riguardanti la stabilità di fase e le trasformazioni di fase per i tre principali polimorfi del TiO2. Nel capitolo 4 sono illustrate le tecniche impiegate per l’indagine strutturale: diffrazione e assorbimento di raggi X con relativa analisi dati, microscopia elettronica a scansione. Prima di misurare l’attività fotocatalitica dei campioni di nanoparticelle di titania, è necessario condurre delle misure di fotocorrente in una cella foto-elettrochimica, i risultati di queste analisi di tipo funzionale sono presentati nel capitolo 5. Nel capitolo 6 sono riportate le conclusioni del lavoro di tesi.

Ricostruzione mandibolare con tecnologia CAD-CAM

L’obbiettivo di una ricostruzione micro vascolare di mandibola è quello di assicurare al paziente il miglior risultato estetico e funzionale auspicabile. Ciò può essere conseguito utilizzando il lembo microvascolare di perone/cresta iliaca e una placca ricostruttiva in titanio che funga da guida nella fase di modellamento del lembo per ricreare un contorno parabolico il più possibile simile al profilo mandibolare originario del paziente. Il modellamento manuale ed artigianale intraoperatorio di una placca ricostruttiva è operatore dipendente ed anche in mani molto abili o ricorrendo a modelli anatomici stereolitografici non sempre risulta preciso quanto voluto e spesso non porta ai risultati postoperatori attesi e desiderati. Obbiettivo del nostro studio è stato pertanto, sfruttando le moderne tecnologie CAD-CAM, la produzione di placche ricostruttive “custom -made” progettate direttamente al computer ricreanti il profilo osseo originale del paziente.

Il sistema mg-ti nanostrutturato per lo stoccaggio d'idrogeno allo stato solido

Nella presente tesi ci si pone lo scopo di studiare stabilità, ciclabilità e cinetica di campioni composti da magnesio e titanio (Mg-Ti) prodotti con la tecnica della condensazione in gas inerte (IGC) per lo di stoccaggio di idrogeno. Il sistema Mg-Ti sembra essere un buon candidato per poter costruire serbatoi di idrogeno allo stato solido sia per applicazioni fisse che mobili. La ricerca di tecnologie efficaci per immagazzinare idrogeno è fondamentale per poter affermare un ciclo energetico sostenibile, svincolato dai combustibili fossili. Sia il lavoro di crescita dei campioni all'Università di Bologna, sia la caratterizzazione di questi nei laboratori dell' Institut de Chimie et des Materiaux Paris-Est (ICMPE) si collocano all'interno del progetto europeo COST per la ricerca di materiali nanostrutturati destinati ad applicazioni nel campo dello stoccaggio dell'energia in forma di idrogeno allo stato solido.

Microscopia elettronica di nanoparticelle mg-pd e mg-ti per stoccaggio di idrogeno.

L'utilizzo dell'idrogeno come vettore energetico �è negli ultimi anni uno dei temi in maggior rilievo riguardo la sostenibilit�à energetica, questo per via della sua abbondanza in natura, della sua elevata energia chimica per unità di massa, e della non tossicità dei prodotti della sua combustione. Tuttavia non si conosce ancora una maniera e�fficiente di immagazzinarlo per poterlo utilizzare per applicazioni mobili. In questo lavoro di tesi sono state cresciute, e analizzate mediante microscopia elettronica, nanoparticelle di magnesio decorate con metalli di transizione (Pd e Ti), che si collocano tra i candidati più promettenti per lo stoccaggio di idrogeno a stato solido.