Caracterización geométrica de huellas de dureza Brinell mediante equipos ópticos. Modelo con microscopía confocal

En esta tesis se desarrolla una metodología alternativa para la determinación de la dureza Brinell a partir de imágenes obtenidas mediante microscopía confocal, que se ha mostrado robusta para mejorar los resultados de medición del diámetro en condiciones de reproducibilidad. Las validaciones realizadas evidencian su posibilidad real de implementación, especialmente para la certificación de patrones de dureza. Los estudios experimentales realizados ponen de manifiesto que la medición del diámetro de una huella de dureza Brinell, siguiendo la metodología tradicional, depende de la posición del patrón, de las características del equipo empleado y del propio operador. Dicha medida resulta crítica y las dificultades para identificar el borde de la huella incorporan a menudo una fuente adicional de incertidumbre difícil de soslayar. En esta investigación se han desarrollado dos modelos matemáticos que permiten identificar de forma unívoca el diámetro de la huella en el punto donde se produce el límite de contacto entre el indentador y el material de la probeta durante la realización del ensayo. Ambos modelos han sido implementados en Matlab® y se ha verificado su validez mediante datos sintéticos. Asimismo, se ha realizado una validación experimental sobre patrones de dureza certificados, empleando un microscopio confocal marca Leica, modelo DCM 3D disponible en el Laboratorio de Investigación de Materiales de Interés Tecnológico (LIMIT) de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial de la Universidad Politécnica de Madrid (ETSIDI – UPM). Dicha validación ha puesto de manifiesto la utilidad de esta nueva metodología por cuanto permite caracterizar las huellas, estimar las incertidumbres de medida y garantizar la trazabilidad metrológica de los resultados. ABSTRACT This PhD thesis presents an alternative methodology to determine the Brinell hardness from the images obtained by confocal microscopy that has proved to be robust to improve the results of indentation diameter measurements in reproducibility conditions. The validations carried out show the real possibility of its implementation, especially for calibration of hardness reference blocks. Experimental studies performed worldwide show that the measurement of the indentation diameter in a Brinell hardness test depends, when the traditional methodology is applied, on the position of the test block, the equipment characteristics and the operator. This measurement is critical and the difficulties to identify the edge of the indentation often bring an additional source of uncertainty with them that is hard to avoid. In this research two specific mathematical models have been developed to identify unambiguously the indentation diameter at the point where the edge of the boundary between the indenter and the test block is found during the test. Both models have been implemented on Matlab® and their validity has been verified by synthetic data An additional experimental validation with calibrated hardness reference blocks has been carried out using a Leica-brand confocal microscope, model DCM 3D, available in the Laboratory for Research on Materials of Technological Interest (LIMIT in its Spanish acronym) of the Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial de la Universidad Politécnica de Madrid (ETSIDI-UPM). This validation has shown the utility of this new methodology since it allows to characterize the indentation, to estimate the measurement uncertainties and to ensure the metrological traceability of the results.

Estudio comparativo entre la implementación de la zeolita y la resina de intercambio iónico en la remoción de hierro y dureza en un agua sintética que simula el agua para uso industrial

Bogotá (Colombia) : Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Programa de Ingeniería Ambiental y Sanitaria

Desenvolvimento de um protótipo para análise dinâmica da dureza de superfícies metálicas

In this paper we developed a prototype for dynamic and quantitative analysis of the hardness of metal surfaces by penetration tests. It consists of a micro-indenter which is driven by a gear system driven by three-rectified. The sample to be tested is placed on a table that contains a load cell that measures the deformation in the sample during the penetration of micro-indenter. With this prototype it is possible to measure the elastic deformation of the material obtained by calculating the depth of penetration in the sample from the difference of turns between the start of load application to the application of the load test and return the indenter until the complete termination of load application. To determine the hardness was used to measure the depth of plastic deformation. We used 7 types of steel trade to test the apparatus. There was a dispersion of less than 10% for five measurements made on each sample and a good agreement with the values of firmness provided by the manufacturers.

Obesidad, sobrepeso y dureza de los alimentos en relación con la erupción dental permanente adelantada en niños escolares de 6-12 años

Introducción. Algunos factores extrínsecos e intrínsecos se han relacionado con la alteración de la cronología de erupción dental permanente, dicha alteración puede tener como consecuencia problemas esqueléticos, maloclusión dental, y estéticos; además podría complicar el diagnóstico y tratamiento ortodóntico. Por otra parte, la obesidad en México es uno de los principales problemas de salud. Objetivo. Determinar la relación entre el sobrepeso, obesidad y dureza de los alimentos con la erupción dental permanente adelantada en niños escolares de 6 a 12 años de edad. Materiales y método. Estudio transversal realizado en el 2013, a niños de 6 a 12 años de edad, de escuelas primarias del área metropolitana de Monterrey, México (n=384). Se midieron las variables, erupción dental permanente, estado nutricio y la frecuencia de consumo de alimentos duros. El plan de análisis utilizado fue descriptivo y Xi2 para determinar la relación de las variables de interés. Se realizó la encuesta a los padres sobre la frecuencia de consumo de alimentos duros, se llevó a cabo la exploración intraoral para el registro de la EDPA, el registro de peso y talla de los niños para determinar su estado nutricio. A los alimentos incluidos en la encuesta se hicieron pruebas de corte utilizando un analizador de textura modelo TA.XTplus. Resultados. el promedio de edad fue de 9 años con una DE de 1.8, el 51% de la muestra fueron del género femenino, el 46.6% presentó obesidadsobrepeso, y se identificó EDPA en el 50.4% de los casos. No se encontró relación entre EDPA y obesidad-sobrepeso (p=0.283), en cuanto a la EDPA con el género femenino no guarda relación con la (p=0.26), mientras que en el masculino se encontró evidencia de la relación entre y EDPA (p=0.037). La EDPA no mostró relación con consumo de algunos alimentos duros; zanahoria cruda (p=0.048), manzana (p=0.001), carne (p=0.017) y pan tostado (p=0.049). Conclusión. No se encontró diferencia significativa de la relación entre el sobrepeso y obesidad con la erupción dental permanente adelantada, sin embargo se puede concluir que si existe relación entre la obesidad y sobrepeso con la erupción dental permanente adelantada con el género masculino. En cuanto a la relación que guarda la erupción dental permanente con los alimentos duros se encontró solamente en el consumo de algunos alimentos, los cuales son los de mayor fuerza de corte de acuerdo a las pruebas de corte realizadas, como la carne, zanahoria, manzana y de menor fuerza el pan tostado.

Efecto de la inclusión follaje fresco de Marango (Moringa oleifera) en la alimentación de conejos en desarrollo, en la Finca Santa Rosa, Managua 2015

Con el objetivo de evaluar el potencial del follaje fresco de Moringa oleifera como alimento para conejos y su efecto sobre el comportamiento productivo , se realizó el presente experimento en la Unidad de Producción cunícola de la Universidad Nacional Agraria. Se utilizaron 18 conejos de razas Neozelandés Blanco y California con una edad de 40 d-1 y un peso promedio de 712.19g(127.96)agrupados en un diseño completamente al azar (DCA) con seis repeticiones por tratamiento, l os tratamientos fueron T1: 100% concentrado comercial , T2: 80% concentrado comercial + 20% follaje de Moringa o leifera, T3: 70% Concentrado + 30% follaje de Moringa o leifera. Las variables evaluadas fueron: consumo de alimento, ganancia de peso, conversión alimenticia, Morfometría del tracto gastrointestinal, características de la canal y análisis sensorial de la carne de conejos, los datos se analizaron mediante el procedimiento de análisis de varianza (ANDEVA),utilizando el Modelo Lineal General del Software MINITAB(Minitab®,versión 16.0, 2012). Los resultados obtenidos muestran que no se encontró diferencias significativas (p>0.05) en el consumo de alimento, ganancia media diaria y conversión alimenticia así mismo para la Morfometría del tracto gastrointestinal sin embargo para el análisi s sensorial de la carne los jueces no entrenados encontraron diferencias en la calidad, textura y diferencias altamente significativas en la dureza(1er mordisco). En el análisis financiero se encontró una mayor utilidad al comparar el T1 vs T3 con US$1.10 seguido por el T1 vs T2 con US$ 0.48.

Fabricación de Blisks aeronáuticos mediante electroerosión (EDM)

[ES]En el mundo de la aeronáutica cada vez más se utilizan materiales de alta dureza y baja maquinabilidad. Por ello la necesidad de utilización de métodos de fabricación no convencionales de mecanizado. Para la fabricación de los Blisks, la electroerosión resulta un proceso ventajoso frente a otros procesos. En este trabajo se va llevar a cabo las etapas de puesta a punto de utillajes, mecanizado y control dimensional de los álabes mecanizados.

Avaliação da influência de diferentes óleos extensores com baixo teor de policíclicos aromáticos nas propriedades da borracha à base butadieno e estireno (SBR)

O óleo extensor normalmente empregado em copolímeros à base de butadieno e estireno ( borracha SBR) da série 1712 é o extrato aromático (DAE). Nesta Dissertação, esse óleo foi substituído por óleos com baixos teores de policíclicos aromáticos em formulações de SBR. Esta substituição se deu em atendimento a Regulamentação REACH (EC No1907/2006 do Parlamento Europeu e do Conselho de 18 de Dezembro de 2006, Anexo XVII) que determina que a soma de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos individuais (PAHs) deve ser abaixo de 10 mg/kg e o teor de benzo(a)pireno (BaP) não deve exceder 1 mg/kg. Os óleos empregados foram o extrato aromático residual tratado (TRAE) e dois óleos naftênicos de fornecedores diferentes (HN1 e HN2). As composições de SBR estendidas em DAE, TRAE, HN1 e HN2 tiveram suas propriedades térmicas avaliadas por análise termogravimétrica (TG) e calorimetria diferencial de varredura (DSC). As propriedades físicas foram determinadas por ensaios de tração, dureza, resistência à abrasão e resiliência. Foram ainda avaliadas as propriedades reométricas e reológicas, por viscosidade e relaxação Mooney, respectivamente. Ao final os resultados demonstraram que é possível a substituição do óleo extensor por quaisquer dos óleos testados sem prejuízos nas propriedades estudadas

NANOPARTICLE REINFORCEMENT OF FERROUS ALLOYS: WETTABILITY AND MECHANICAL PROPERTIES

El refuerzo de matrices férricascon una fina dispersión de partículas nanométricas permite mejorar la dureza, resistencia mecánica e incluso permitiría mejorar la tenacidad del material al afinar el tamaño de grano.

Síntese e caracterização de microesferas poliméricas reticuladas à base de poli(ácido metacrílico) contendo nanopartículas magnéticas de ferritas de manganês

As nanopartículas de ferritas de manganês (MnFe2O4) tem sido de grande interesse por causa de suas notáveis propriedades magnéticas doces (baixa coercividade e moderada magnetização de saturação) acompanhada com boa estabilidade química e dureza mecânica. A formação de materiais híbridos/compósito estabiliza as nanopartículas magnéticas (NPMs) e gera funcionalidades aos materiais. Entretanto, não foi encontrada na literatura uma discussão sobre a síntese e as propriedades de polímeros polares reticulados à base de ácido metacrílico contendo ferritas de manganês na matriz polimérica. Assim, o objetivo desta Dissertação foi produzir partículas esféricas poliméricas reticuladas, com boas propriedades magnéticas, à base de ácido metacrílico, estireno, divinilbenzeno e ferritas de manganês. Neste trabalho, foram sintetizados compósitos de ferrita de manganês (MnFe2O4) dispersa em copolímeros de poli(ácido-metacrílico-co-estireno-co-divinilbenzeno), via polimerização em suspensão e em semi-suspensão. Foram variados os teores de ferrita (1% e 5%) e a concentração do agente de suspensão (0,2% e 5%). Além disso, foram testadas sínteses contendo a fase orgânica pré-polimerizada, e também a mistura da ferrita na fase orgânica (FO), antes da etapa da polimerização em suspensão. Os copolímeros foram analisados quanto as suas morfologias - microscopia óptica; propriedades magnéticas e distribuição das ferritas na matriz polimérica - VSM, SEM e EDS-X; propriedades térmicas TGA; concentração de metais presentes na matriz polimérica absorção atômica. As ferritas foram avaliadas quanto à cristalografia XRD. A matriz polimérica foi avaliada pela técnica de FTIR. As amostras que foram pré-polimerizadas e as que além de pré-polimerizadas foram misturadas as ferritas de manganês na FO, apresentaram as melhores propriedades magnéticas e uma incorporação maior da ferrita na matriz polimérica. Essas rotas sintéticas fizeram com que os copolímeros não apresentassem aglomeração, e também minimizou a presença de ferritas na superfície das microesferas. Em geral, todos os copolímeros obtidos apresentaram as características de materiais magneticamente doces além do superparamagnetismo. Foi constatado que o aumento da concentração do PVA e a diminuição da concentração da ferrita fazem com que os diâmetros das microesferas decresçam. Os resultados de TGA e DTG mostraram que ao misturar as ferritas na FO, a concentração de material magnético na matriz polimérica aumenta cerca de 10%. Entretanto, somente a amostra PM2550, pré-polimerizada e com as ferritas misturadas na FO (5% de ferrita e 0,2% de PVA), apresentou potencial aplicação. Isso porque as ferritas não ficaram expostas na superfície das microesferas, ou seja, o material magnético fica protegido de qualquer ação externa

Utilização de óleos de origem vegetal em substituição aos derivados de petróleo em composições de borracha natural (NR)

A partir da publicação, em 1994, de um relatório que afirmava que a presença de óleos aromáticos pesados, com altos teores de compostos policíclicos, em formulações de borrachas estaria relacionada ao desenvolvimento de doenças como o câncer, associado ao fato da crescente conscientização ambiental na fabricação de produtos elastoméricos, foi iniciado um estudo sobre a substituição do óleo aromático de origem do petróleo por óleos vegetais de menor risco. Nessa Dissertação de Mestrado foi proposta a substituição do óleo aromático derivado do petróleo por óleos vegetais como o de tungue, palma e linhaça, em composições de borracha natural (NR) contendo diferentes teores do copolímero de butadieno-estireno (0, 10 e 50 phr) e diferentes tipos de carga (negro de fumo N330 e negro de fumo N375). As composições obtidas foram avaliadas quanto a propriedades reométricas, mecânicas e fractográficas. Foi observado que não houve variação significativa na viscosidade Mooney, na resistência à tração, no alongamento na ruptura e na dureza Shore das composições de NR SBR1502 quando o óleo aromático foi substituído pelos óleos vegetais, quando diferentes negros de fumo foram utilizados como carga reforçante e quando foram utilizados teores crescentes de SBR1502. Por outro lado, a resistência ao rasgamento das composições de NR SBR1502 apresentaram melhores resultados quando o negro de fumo N375 foi utilizado. A adição de teores crescentes de SR 1502 levou à diminuição dos valores de rasgo. A natureza do óleo utilizado influenciou esse resultado e melhores valores foram obtidos com o óleo de tungue. Os resultados obtidos foram corroborados pela morfologia do material, avaliadas por microscopia eletrônica de varredura

Metodología para el control del temple y el acabado de componentes de precisión endurecidos mediante grind-hardening

270 p.

Influência da variação da intensidade de luz, para uma mesma exposição radiante, no comportamento mecânico de uma resina convencional e de uma resina de baixa contração

O presente estudo teve como objetivo avaliar a influência da variação da intensidade de luz, para uma mesma exposição radiante, na resistência à flexão, na microdureza e na resistência à tração diametral de uma resina convencional e de uma resina de baixa contração. Para a confecção dos corpos de prova foram utilizadas as resinas Filtek Z250 (3M ESPE) e Filtek P90 LS (3M ESPE) fotoativadas por meio dos seguintes protocolos: Convencional (400mW/cm por 60 s), Média intensidade (700mW/cm por 34 s) e Alta intensidade (950mW/cm por 26 s). Todos os corpos de prova receberam a mesma exposição radiante de 24J/cm. A resistência à flexão foi avaliada por meio do ensaio de flexão três pontos. Para este ensaio foram confeccionados trinta corpos de prova de cada material (n=10) com dimensões de 10mm x 2mm x 1mm. A avaliação da microdureza Knoop foi obtida a partir de seis discos de cada resina com 5mm de diâmetro por 2mm de espessura (n=2), sendo realizadas cinco indentações em cada espécime. Trinta corpos de prova cílindricos de cada compósito (n=10) com 3mm de diâmetro por 6mm de altura foram confeccionados para a realização do teste de tração diametral. A análise estatística dos resultados obtidos foi realizada por meio do teste de análise de variância (ANOVA) e do teste de múltiplas comparações de Tukey (p < 0.05). A resistência à flexão da resina P90 não foi influenciada de forma significativa pelas diferentes formas de ativação, enquanto a Z250 obteve resultados significantemente maiores para o protocolo de alta intensidade em relação ao convencional. Em todas as intensidades de luz, os resultados da Z250 foram significativamente maiores que os da P90. A microdureza da resina P90 foi estatisticamente maior para o grupo de média intensidade em relação aos outros, já a Z250 não obteve resultados com diferença estatística em relação às formas de ativação. Para a mesma irradiância, a Z250 obteve maiores valores de microdureza do que a P90, com exceção para o protocolo de média intensidade em que não houve diferença estatística entre os materiais. Os valores de resistência à tração não foram influenciados de forma significativa nem pelas diferentes intensidades de luz, nem pelos materiais utilizados. A influência da variação da intensidade de luz depende do tipo de compósito utilizado e da propriedade mecânica avaliada.

Modelagem e otimização de experimentos para o tratamento térmico de recozimento: um estudo com o algoritmo simulated annealing

Esta dissertação apresenta um estudo da modelagem de experimentos aplicados a um processo industrial de tratamento térmico. A motivação deste trabalho surgiu diante das dificuldades associadas aos processos de recozimento industrial de aços do tipo baixa liga, na tentativa de encontrar temperaturas nas quais as durezas superficiais dos aços atingissem valores suficientemente baixos, adequados para etapas posteriores de fabricação, em especial a usinagem. Inicialmente forem realizados diversos experimentos com diferentes aços, onde a dureza superficial é obtida em função da temperatura de recozimento e dos teores de carbono e silício das amostras utilizadas. Em seguida propôs-se um modelo quadrático para modelar a dureza superficial como função dessas três variáveis. A estimação de parâmetros do modelo proposto foi realizada com o emprego do algoritmo Simulated Annealing, uma meta-heurística para otimização global que procura imitar o processo de recozimento de um material sólido. Finalmente, usando-se o modelo proposto, foi resolvido o chamado problema inverso, o qual consiste na estimação da temperatura de recozimento em função dos teores de carbono e silício e da dureza desejada.

Gogortasunaren estimazioa Barkhausen metodoaz.

[EU]Gradu amaierako lan hau merkatuan dauden kalitate kontroleko azterketa mota batzuen azterketan oinarritzen da, batez ere materialaren gainazaleko gogortasunaren azterketan metodo berri baten erabilpenaz. Metodo berri hau, metodo ez suntsikorra da eta Barkhausen soinuan oinarritzen da non gogortasunaren estimazio hurbildu bat egitea lortu nahi den. Lan honetan metodo berri honen inplantazioaren onurak eta berau zertan datzan azaltzen da etorkizunean materialaren gainazaleko gogortasunaren neurketan erabili ahal izateko enpresen onurarako kanlitateko kontroleko sailean.