Simulação e programação offline de robôs industriais afectos a tarefas de lixagem

Este trabalho teve o intuito de testar a viabilidade da programação offline para tarefas de lixamento na empresa Grohe Portugal. Para tal era necessário perceber o que é a programação offline e para isso foi efectuada uma pesquisa referente a essa temática, onde ficou evidente que a programação offline é em tudo semelhante à programação online, tendo apenas como principal diferença o facto de não usar o robô propriamente dito durante o desenvolvimento do programa. Devido à ausência do robô, a programação offline exige que se conheça detalhadamente a célula de trabalho, bem como todas as entradas e saídas associadas à célula, sendo que o conhecimento das entradas e saídas pode ser contornada carregando um backup do robô ou carregando os módulos de sistema. No entanto os fabricantes habitualmente não fornecem informação detalhada sobre as células de trabalho, o que dificulta o processo de implementação da unidade no modelo 3D para a programação offline. Após este estudo inicial, foi efectuado um estudo das características inerentes a cada uma das células existentes, com o objectivo de se obter uma melhor percepção de toda a envolvente relacionada com as tarefas de lixamento. Ao longo desse estudo efectuaram-se vários testes para validar os diversos programas desenvolvidos, bem como para testar a modelação 3D efectuada. O projecto propriamente dito consistiu no desenvolvimento de programas offline de forma a minimizar o impacto (em especial o tempo de paragem) da programação de novos produtos. Todo o trabalho de programação era até então feito utilizando o robô, o que implicava tempos de paragem que podiam ser superiores a três dias. Com o desenvolvimento dos programas em modo offline conseguiu-se reduzir esse tempo de paragem dos robôs para pouco mais de um turno (8h), existindo apenas a necessidade de efectuar algumas afinações e correcções nos movimentos de entrada, saída e movimentações entre rotinas e unidades, uma vez que estes movimentos são essenciais ao bom acabamento da peça e convém que seja suaves. Para a realização e conclusão deste projecto foram superadas diversas etapas, sendo que as mais relevantes foram: - A correcta modelação 3D da célula, tendo em conta todo o cenário envolvente, para evitar colisões do robô com a célula; - A adaptação da programação offline para uma linguagem mais usual aos afinadores, ou seja, efectuar a programação com targets inline e criar diferentes rotinas para cada uma das partes da peça, facilitando assim a afinação; - A habituação à programação recorrendo apenas ao uso de módulos para transferir os programas para a célula, bem como a utilização de entradas, saídas e algumas rotinas e funcionalidades já existentes.

Simulação numérica e avaliação experimental do desempenho de sondas inovadoras de correntes induzidas em diferentes materiais e defeitos

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Análise metrológica de acabamento de superfícies aplicada a componentes mecânicos

Uma das tarefas mais relevantes deste trabalho foi a análise dos resultados de medição obtidos sobre os padrões de rugosidade, que permitiu identificar tendências dos resultados de medição de parâmetros de rugosidade pré-definidos, em função das condições de medição (ex.: comprimento total de medição, inclinação, tipo de apalpador). O estudo de quanto um valor de inclinação diferente do definido como critério de aceitação, influencia o valor do parâmetro de rugosidade em avaliação, foi um outro objectivo. Os resultados contribuíram para uma melhor definição das condições a ter em consideração aquando da calibração de padrões de rugosidade, bem como para uma melhor reprodutibilidade dos resultados obtidos (exactidão de medição) e redução do balanço de incertezas. Com a verificação e calibração in situ de um rugosímetro industrial, concluiu-se acerca da importância que a calibração tem nos equipamentos de medição de rugosidade (perfilómetros de contacto ou rugosímetros), através da avaliação da compatibilidade de resultados obtidos com um rugosímetro do Laboratório Nacional de Metrologia (LNM) e de um rugosímetro industrial. Dos trabalhos efectuados, averiguou-se a importância das normas técnicas que constituem a base do serviço de calibração de padrões de rugosidade, bem como da calibração dos sistemas de medição dos rugosímetros, nos resultados de medição e controlo de qualidade das superfícies. A calibração deve ser efectuada periodicamente e antes de qualquer medição da superfície em análise, através da utilização de padrões de rugosidade calibrados para os parâmetros a controlar. Estes podem variar de superfície para superfície. O trabalho desenvolvido no decurso da elaboração da Dissertação decorreu principalmente no Laboratório de Comprimento (LCO) do Departamento de Metrologia do Instituto Português da Qualidade (IPQ), em particular na área de trabalho do Laboratório correspondente à “Forma e Rugosidade”, em estreita colaboração com o Departamento de Engenharia Mecânica e Industrial (DEMI) da FCT/UNL. Simultaneamente, a verificação e a calibração de um rugosímetro industrial in situ foi possível graças à estreita colaboração existente entre a FCT/UNL-DEMI e o Instituto de Ciência e Engenharia de Materiais e Superfícies (ICEMS). Posteriormente à calibração do rugosímetro, as rugosidades de superfícies típicas de componentes mecânicos, obtidos por diferentes processos de fabrico (fundição, polimento e corte por serra), foram medidas, encontrando-se dentro da gama expectável de rugosidades

Efeito da porosidade nas propriedades físicas, mecânicas e tribológicas de mós abrasivas

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia de Materiais

Ciclo de vida de Aedes (Stegomyia) aegypti (Diptera, Culicidae) em águas com diferentes características

O trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da qualidade da água no desenvolvimento de Aedes aegypti (Linnaeus, 1762). O ciclo de vida desse vetor foi estudado em águas de esgoto bruto, efluente de reator UASB, efluente de lagoa de polimento, efluente de filtro anaeróbio, água de chuva e água desclorada. Diariamente avaliaram-se o período de desenvolvimento e as viabilidades de ovo, larva, pupa, longevidade e a fecundidade dos adultos. A duração do período larval variou de 5,6 a 9,1 dias, sendo a sobrevivência baixa em águas de esgoto bruto, efluente de reator UASB, efluente de lagoa de polimento e efluente de filtro anaeróbio. Não foram observadas diferenças nas durações e viabilidades das fases de ovo e pupa, longevidade e fecundidade dos adultos. Constatou-se que, apesar da baixa viabilidade larval, é possível o desenvolvimento do A. aegypti em águas com elevados graus de poluição e que todos os tratamentos permitiram o desenvolvimento desse vetor.

DENDROCRONOLOGIA DE ÁRVORES DE Schizolobium parahyba(Vell.) S. F. Blake DE OCORRÊNCIA NA REBIO DE TINGUÁ-RJ

O Schizolobium parahyba (Vell.) Blake, popularmente conhecido por “guapuruvu”, apresenta anéis de crescimento distintos, evidenciados por maior espessamento de suas paredes no lenho tardio e pela presença de parênquima em faixa marginal. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi construir a cronologia dos anéis de crescimento de árvores de S. parahyba de ocorrência na ReBio de Tinguá, RJ, visando gerar conhecimento sobre a dinâmica de crescimento da espécie, bem como sobre a sensibilidade da formação dos anéis de crescimento por fatores climáticos. Das 30 árvores selecionadas foram coletadas quatro amostras radiais do tronco, utilizando-se uma sonda Pressler. As amostras passaram por polimento mecânico para melhor visualização dos anéis de crescimento e posterior delimitação e mensuração da largura deles. Para verificar a sincronização da largura dos anéis de crescimento e gerar uma série mestra da cronologia para a espécie, foi utilizado o programa estatístico COFECHA. A espécie apresenta ótimo potencial dendrocronológico, confirmado por elevada correlação da largura dos anéis de crescimento dentre e entre árvores. Além disso, exibe elevado coeficiente de sensibilidade média, que demonstra resposta às variações ambientais. O crescimento da espécie é correlacionado com a precipitação na estação seca.

Tratamento de águas residuárias de fecularia por meio de lagoas de estabilização

Embora o uso de lagoas de tratamento seja uma tecnologia amplamente conhecida e utilizada para resíduos orgânicos, no caso específico dos resíduos líquidos da industrialização da mandioca, as experiências são reduzidas. Assim, o objetivo deste trabalho foi de avaliar a eficiência na redução da carga poluidora de lagoas de tratamento de resíduos líquidos de fecularia. Para tanto, foram coletadas amostras na entrada do sistema e em cada uma das sete lagoas da Fecularia Horizonte, em Marechal Cândido Rondon - PR, no período de maio a setembro de 2004. Os seguintes parâmetros foram avaliados: Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), Demanda Química de Oxigênio (DQO), Sólidos Totais (ST), Sólidos Fixos (SF), Sólidos Voláteis (SV), N-NH4+, Condutividade Elétrica (CE), Fósforo (P), Cloretos (CL-) e pH. O sistema promoveu redução de 96,3% de DQO e 96,4% de DBO, e fósforo e sólidos apresentaram comportamento semelhante. Já N-NH4+, CL- e CE oscilaram durante o sistema com redução, sobretudo nas lagoas de polimento.

DESCRIPCIÓN DEL ESTADO ÁCIDO BASE POR MODELO DE STEWART EN PACIENTES POSTOPERATORIO DE TRASPLANTE HEPÁTICO

Introducción: Los pacientes en postoperatorio de trasplante hepático presentan múltiples cambios hemodinámicos y alteraciones hidroelectrolíticas que generan cambios en el estado ácido base. El presente trabajo, busca describir el comportamiento ácido base en pacientes pos trasplante hepático, a través del análisis del modelo de Stewart, enfocado en la búsqueda etiológica de cada trastorno y planteando posibles formas de optimizar el manejo en Cuidado Intensivo (CI). Metodología: Estudio observacional, descriptivo histórico de los gases arteriales de los pacientes en post operatorio de trasplante hepático por cualquier causa, interpretados por método de Stewart. Se realizó con el universo de pacientes ingresados en el año 2014 en la Fundación Santa Fe de Bogotá. Resultados: Ingresaron en total 24 pacientes al estudio, entre el 1 de enero al 31 de septiembre de 2014. La mediana de pH fue de 7.36 con un valor mínimo de 7.05 y el máximo de 7.49. El 41% de los pacientes al ingreso a cuidado intensivo tenían lactato normal (menor a 2), y el 88% tenían niveles de albumina bajos. El trastorno electrolítico más común fue hipercloremia (58%), seguido de hipomagnesemia (25%). Conclusiones. El análisis de gases arteriales por el modelo de Stewart permite realizar un diagnóstico de un trastorno específico y adicionalmente, permite buscar la etiología del trastorno. Esta serie de casos mostró que el 95% de los pacientes tenían algún trastorno metabólico al ingreso, siendo el más frecuente la acidosis metabólica (66%).

Prácticas de Física.

Se presentan varias prácticas para realizar en la asignatura de Física del Bachillerato: 1. Determinación experimental del valor 'g'; 2. Rectificación electrolítico de Pollack; 3. Registro gráfico del movimiento parabólico de un proyectil.

Avaliação da aplicabilidade da bioimpedância à quantificação dos compartimentos fluidos corporais

A bioimpedância parece ser especialmente adequada à medição não-invasiva de diversas variáveis fisiológicas. O presente estudo pretendeu averiguar se a quantificação da água corporal total e dos compartimentos intra e extracelular, obtida com um equipamento de análise baseada na bioimpedância, é relacionável com os valores das concentrações dos iões sódio, potássio e cloreto obtido a partir do ionograma do sangue venoso. Foram estudados 12 voluntários, de ambos os géneros, idade e condição de saúde variadas, embora sem qualquer patologia do foro hidro-electrolítico. As medições da água corporal foram obtidas com o Bodystat® QuadScan 4000 e o ionograma por potenciometria. Nas presentes condições experimentais, que apenas devem ser entendidas como uma abordagem preliminar às questões de investigação levantadas, não foram demonstradas relações entre as variáveis em estudo. Contudo, o interesse potencial e a praticabilidade do método, justificam novas abordagem que visem aumentar o número de paciente estudados e refinar a metodologia de análise.

Microinfiltração cervical imediata de dois sistemas adesivos em restaurações ocluso-proximais de resina composta em molares decíduos : estudo in vitro

O objetivo deste estudo foi de avaliar in vitro a microinfiltração cervical imediata em restaurações ocluso-proximais de resina composta, onde foram utilizados dois sistemas adesivos (Scotchbond Multi Purpose - 3M; Clearfil Mega Bond - Kuraray) através de uma técnica de baixa intensidade de luz polimerizável. Em cada um dos 11 molares decíduos foram confeccionados dois preparos cavitários ocluso-proximais padronizados (um ocluso-mesial e outro ocluso-distal), com o auxílio de uma ponta diamantada cilíndrica de extremidade plana n°2094, (KG Sorensen), fixada a uma caneta de alta rotação sob refrigeração ar/água. Os sistemas adesivos foram aplicados seguindo as instruções do fabricante, um na cavidade ocluso-mesial e outro na ocluso distal, sendo inserida, posteriormente, uma resina composta híbrida (Z250 - 3M) pela técnica incremental LUTZ (1986). O primeiro incremento foi inserido na parede cervical da caixa proximal (sentido horizontal) e fotopolimerizado (fotopolimerizador VIPTM - Bisco) a uma intensidade de 100 mW/cm2 por 60 segundos. Dois outros incrementos foram inseridos diagonalmente na porção vestibular e lingual/palatina, a uma intensidade de 200 mW/cm2, também pelo tempo de 60 segundos. As restaurações foram submetidas a acabamento e polimento com o auxílio de um bisturi lâmina n°12 e com discos Sof-lex Pop-on (3M). Após o acabamento, foi realizada a impermeabilização, em seguida os dentes foram imersos em solução azul de metileno a 0,5% por um período de 24 horas, sendo posteriormente seccionados longitudinalmente no sentido mésio-distal para avaliação da penetração do corante, usando para tal o estereo-microscópio. Os resultados foram submetidos à análise estatística através dos testes Qui-quadrado e o teste não-paramétrico U de Mann-Whitney. Os resultados demonstraram não haver diferença estatisticamente significante entre os dois sistemas adesivos testados, podendo-se concluir que a utilização deste protocolo restaurador de cavidades ocluso-proximais com resina composta em molares decíduos resultou em baixos níveis de microinfiltração cervical imediata.

Remoção de íons Cd2+ de soluções aquosas por eletrodeposição em eletrodos de carbono vítreo reticulado

As soluções aquosas obtidas após o tratamento final de efluentes de processos de eletrodeposição de Cd contém baixas concentrações de íons Cd2+. Neste trabalho determinaram-se as melhores condições para a utilização de eletrodos de carbono vítreo reticulado (CVR) no polimento destas soluções. A eletrodeposição do íon Cd2+ sobre eletrodo de carbono vítreo reticulado de porosidades distintas, 30, 60 e 100 ppi, com e sem recobrimento com polipirrol, foi investigada em soluções aquosas aeradas de ácido sulfúrico e sulfato de potássio em pH 4,8. Sob condições potenciostáticas, uma elevada eficiência de remoção foi obtida para soluções contendo 5 e 10 mg L-1 de íon Cd2+, na faixa de potenciais entre –0,9 e –1,1 V para CVR e em –3,0 V para CVR recoberto com polipirrol (CVR-PPy0). Após cada experimento de eletrodeposição, a diminuição da concentração do íon Cd2+ no eletrólito foi monitorada por voltametria de redissolução anódica. Neste experimenteo, empregando um eletrodo de gota pendente de mercúrio sendo estes resultados comparados com medidas por espectrometria de emissão atômica (ICP). Para o eletrodo de CVR, neste intervalo de potenciais, -0,9 e –1,1 V, a eletrodeposição do íon cádmio é controlada por transporte de massa e a concentração de íons cádmio varia exponencialmente com o tempo, seguindo uma cinética de pseudo primeira ordem. Para a concentração 10 mg L-1 e usando eletrodo de CVR 30 ppi, as eficiências de corrente e de remoção determinadas a -1,1 V após 30 minutos de eletrólise foram, 38 % e 97% , respectivamente. Para eletrodo de CVR 60 ppi foram encontrados 30 % e 99 %, respectivamente. Para o eletrodo de CVR-PPy0 a maior eficiência de remoção encontrada foi de 84% após 90 minutos de eletrólise em –3,0 V, sendo a eficiência de corrente menor do que 2%. A presença de Cd metálico depositado na superfície do eletrodo de CVR e CVR-PPy0 depois da redução em –1,1 V e –3,0 V, respectivamente, foi confirmada por análise de Microscopia Eeletrônica de Varredura (MEV) e espectrometria de energia dispersiva (EDS).

Caracterização por microscopia eletrônica de transmissão do aço SAE5115 microligado ao nióbio para cementação em altas temperaturas

A busca de uma maior competitividade tem levado a indústria a utilizar temperaturas de cementação cada vez mais elevadas. Este aumento na temperatura permite uma significativa diminuição dos tempos de tratamentos, porém pode levar a um aumento generalizado ou anormal do tamanho de grão austenítico bastante deletério as propriedades mecânicas do material. A utilização de elementos formadores de precipitados é uma alternativa para minimizar este problema. Neste trabalho foi estudado um aço SAE 5115 com adição de 0,038% em peso nióbio para ancoramento de grão. Para este estudo foi simulado um tratamento térmico de cementação em temperaturas mais elevadas, como 1000 e 1050°C, por duas horas, partindo-se de duas condições, bruto de laminação e esferoidizado. A técnica de microscopia eletrônica de transmissão (MET) foi empregada para caracterizar os precipitados, bem como avaliar sua contribuição no ancoramento do grão. A caracterização dos precipitados quanto sua composição, morfologia, tamanho e distribuição, foi realizada analisando-se amostras preparadas por extração de réplicas em filme de carbono e por lâminas finas pelo método de polimento plano no “Tripod Polisher”. Sendo que este último, convencionalmente não utilizado em aço, possibilita a obtenção de amostras com extensa área fina para observação no MET, além de facilitar a análise por minimizar o efeito de desvio de feixe em amostras magnéticas. Os resultados das análises comprovam a precipitação de partículas complexas de Nb e que a forma de distribuição, bem como o percentual de tamanho dos precipitados é de suma importância para o ancoramento do grão. Verificou-se uma tendência maior para o aparecimento de grão anormal nas amostras que sofreram o processo de esferoidização.

Tratamento superficial DUPLEX com TiN e CrN de aços ferramenta da classe AISI H13 para matrizes de injeção de ligas de alumínio

Este trabalho apresenta um estudo de camada “duplex” em aços para trabalho à quente da classe AISI H13, com enfoque em matrizes de injeção de ligas de alumínio, visando otimizar a vida das matrizes atuando tanto sobre os mecanismos de ataque superficial da matriz pelo alumínio como sobre a formação de trincas por fadiga térmica. O tratamento duplex consistiu em nitretação à plasma, com gás contendo 5% de nitrogênio e diferentes parâmetros de tempos e temperaturas, sendo as amostras posteriormente revestidas com nitreto de titânio (TiN) ou nitreto de cromo (CrN). As camadas nitretadas foram avaliadas através de análises metalográficas, perfis de dureza e difração de raios X, buscando caracterizar e qualificar a camada nitretada. Tendo sido observado na difração de raios X a presença de camada de compostos (nitretos de ferro ε e γ’) mesmo com a utilização de gás pobre em nitrogênio, foram também avaliados substratos nitretados sem a remoção mecânica dos nitretos e com um polimento para remoção destes antes da deposição. A rugosidade dos substratos nitretados com e sem a realização do polimento mecânico também foram determinados, buscando relação deste parâmetro com os resultados obtidos. O conjunto camada nitretada e depósitos (TiN ou CrN) com e sem o polimento mecânico após-nitretação foram avaliados em termos de adesão com ensaios de indentação Rockwell C com análise em microscopia eletrônica de varredura (qualitativamente) e com o teste do risco (quantitativamente) avaliando tanto as cargas críticas para a falha do filme como o modo de falha também em microscopia eletrônica de varredura. Além disso, foram realizados testes de fadiga térmica em banho de alumínio para simulação e avaliação do desempenho da camada “duplex” em condições de trabalho, bem como foram testadas duas condições de nitretação com TiN ou CrN em regime industrial. Os resultados mostram ganhos de adesão crescentes com o aumento dos tempos e das temperaturas de nitretação, além de maiores ganhos com a remoção mecânica (polimento) do substrato nitretado antes da deposição dos filmes. O comportamento, frente às condições de trabalho também foi superior para condições de nitretação com maiores tempos e temperaturas, tanto nos ensaios de laboratório com nos testes em regime industrial.

A influência das tensões sobre a difusão de nitrogênio no processo de nitretação a plasma

O objetivo deste trabalho foi verificar a influência das tensões sobre o processo de nitretação a plasma/ difusão do nitrogênio. Amostras do aço AISI M2 e DIN CK45 foram nitretadas apresentando diferentes condições superficiais prévias. Amostras foram nitretadas a plasma a 5000C, com a composição gasosa de 5% de nitrogênio com o balanço em hidrogênio, variando-se o tempo do processo entre 30 e 60, e ainda, 120 minutos para as amostras do aço AISI M2. Estas condições foram produzidas por jateamento controlado e polimento mecânico. Adicionalmente, buscando comparar diferenças entre as tensões mecânicas e residuais, foi utilizado um dispositivo de flexão para promover tensões de carregamento na superfície de uma parte das amostras. As técnicas de análise envolveram medidas de tensões residuais e análise de fases por difração de raios X, caracterização microestrutural por microscopia ótica, perfis de microdurezas e perfis de composição química via espectroscopia ótica de descarga incandescente. Para as amostras do aço AISI M2 não foi detectada a formação da camada de compostos em nenhuma das condições utilizadas. Para amostras do aço DIN CK45, a formação da camada de compostos não pôde ser evitada. Tensões residuais da ordem de 1000 MPa foram medidas nas amostras do aço AISI M2, sendo mais altas para amostras jateadas e polidas que para amostras apenas polidas Os ensaios realizados demonstraram que o nível de tensões do material influencia significantemente a difusão do nitrogênio na matriz. Amostras nitretadas com tensões compressivas apresentaram profundidade de camada da ordem de 45µm, enquanto amostras com tensões zero ou tensões de tração apresentaram camadas da ordem de 50µm. Amostras polidas apresentaram em geral zonas de difusão mais profundas que as amostras jateadas e polidas previamente, obtendo-se uma diferença em profundidade de camada nitretada de até 100%, como se observou nas amostras do aço AISI M2 tratadas por 120 minutos.