Navegação Teses por assunto "tribology"

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  • IPEN-DOC 24991

    VIEIRA, ALEXANDRE . Análise e estudo de parâmetros para texturização a laser com pulsos ultracurtos para melhoria das propriedades tribológicas de componentes de motor / Analysis and study of parameters for laser surface texturing with ultrashort pulses to improve of tribological properties of engine components . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 86 p. Orientador: Wagner de Rossi. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-09082018-092107

    Abstract: Neste trabalho foram realizadas otimizações no processo de fabricação de micro cavidades na superfície do aço DIN 16MnCr5, com o objetivo de reduzir o coeficiente de atrito dinâmico entre duas superfícies. Para a confecção das micro cavidades (dimples) foi utilizado um laser com pulsos ultracurtos, de largura temporal de algumas dezenas de femtossegundos. Além de estudos de variação de fluência do laser, também foi analisado o resultado da utilização de diferentes perfis de energia do feixe. Para a caracterização das micro cavidades, foram utilizadas técnicas como a microscopia eletrônica de varredura, para análise morfológica, interferometria de luz branca e microscopia confocal para análise topográfica, dimensional e perfilométrica. Foram realizados ensaios de desgaste, em tribômetro para análise da variação do coeficiente de atrito após a texturização. Após os ensaios, percebeu-se que a texturização com pulsos ultracurtos apresenta grande vantagem na confecção de micro cavidades devido a precisão e ausência de interação térmica entre o laser e o material. Em relação ao atrito, as amostras texturizadas apresentaram redução da força e do coeficiente de atrito, porém, foram observados sinais de aumento da pressão de contato entre as superfícies.

    Palavras-Chave: surface coating; surface properties; texture; lasers; electromagnetic pulses; tribology; motors; engines; comparative evaluations

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  • IPEN-DOC 24207

    PENHALBEL, LUCIANO T.B. . Avaliação tribológica do par válvula e sede de válvula de admissão de um motor ciclo diesel em condições reais de funcionamento / Tribological evaluation of intake valve and valve seat of a diesel cycle engine in real operating conditions . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 126 p. Orientador: Marina Fuser Pillis. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-07122017-093905

    Abstract: A indústria automotiva exige produtos que trabalhem em condições extremas. O desenvolvimento de componentes é uma ação de aperfeiçoar os motores de combustão interna para que atinjam a vida requerida com níveis de desgaste aceitáveis, respeitando os limites legais de operação, como por exemplo, valores de emissões de poluentes. Diante dessas exigências, se faz necessário estudar componentes considerados críticos que conhecidamente influenciam no desempenho do motor. A tribologia do par válvula e sede de válvula de admissão é um importante conjunto que se deve ter atenção quanto ao seu desgaste, visto que pode influenciar na degradação do motor quanto aos parâmetros de emissões de poluentes e requisitos operacionais de manutenção e de vida do produto. O objetivo foi avaliar o comportamento do par tribológico, válvula e sede de válvula de admissão, submetidos a ensaios em dinamômetro e veiculares (condições reais de operação), quanto ao nível e tipo de desgaste ocorrido no par. Os resultados obtidos foram correlacionados com os requisitos de desempenho legais e operacionais de um motor ciclo diesel, como também foi realizada a caracterização do tipo de desgaste ocorrido no par tribológico e comparada com a literatura específica. Com base nos resultados, concluiu-se que ocorreu uma excelente compatibilidade entre a válvula e a sede da válvula de admissão; o nível de desgaste não prejudicou o desempenho do motor e as emissões de poluentes; o par tribológico atendeu aos requisitos de trabalho extremos, como operação em altas temperaturas e pressão de combustão com baixas taxas de desgaste; e os tipos de desgastes observados foram classificados como desgaste adesivo e sinais de deformação plástica.

    Palavras-Chave: tribology; wear; valves; diesel engines; boundary conditions; powder metallurgy; automotive industry; metallurgical effects; air pollution control

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  • IPEN-DOC 23021

    PIERETTI, EURICO F. . Biomêcanica aplicada na avaliação de propriedades de implantes ortopédicos metálicos tratados por feixe laser / Applied biomechanics to evaluate the properties of laser beam treated orthopedic implants . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 204 p. Orientador: Maurício David Martins das Neves. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-18042017-145929

    Abstract: A marcação por feixe laser em superfícies é utilizada para assegurar a identificação e a rastreabilidade em biomateriais. A texturização via feixe laser confere maior aderência às superfícies dos dispositivos médicos implantáveis. Este trabalho teve o objetivo de avaliar o comportamento da superfície do aço inoxidável austenítico ABNT NBR ISO 5832-1 submetido à marcação e texturização com feixe laser de fibra óptica, alterando-se a frequência dos pulsos; frente ao seu comportamento biomecânico, por meio de: ensaios de resistência à tração, fadiga e desgaste; verificar a susceptibilidade à corrosão localizada, por ensaios eletroquímicos em solução que simula os fluidos corpóreos; e caracterizar a sua microestrutura. Os tratamentos alteraram a rugosidade e a dureza dos biomateriais em função do aumento da frequência dos pulsos. A microestrutura e composição química das superfícies sofreram mudanças que afetaram diretamente a camada passiva dos aços inoxidáveis. Este efeito foi comprovado com o uso de SVET, XPS e caracterização de propriedades eletrônicas do filme passivo. Os dois tipos de tratamentos implicaram em aumento de susceptibilidade magnética das superfícies. Os parâmetros utilizados para as marcações e texturizações não causaram diminuição na viabilidade celular, de modo que não apresentou citotoxicidade mesmo após incubação prolongada. Este biomaterial mostrou-se adequado perante os ensaios biomecânicos, uma vez que os tratamentos a laser, nas condições utilizadas, não induziram a formação de tensões superficiais de magnitude capaz de levar à fratura por fadiga, indicando vida em fadiga infinita; tampouco se pôde relacionar a região de fratura por tração com as marcações a laser. O volume de desgaste diminuiu em função do aumento da dureza produzido pela elevação da frequência do pulso nas texturizações. O caráter visual das marcações e texturizações por feixe laser foi assegurado após a maioria dos ensaios realizados.

    Palavras-Chave: implants; skeleton; medical surveillance; surface coating; surface treatments; surface forces; electrochemical coating; body fluids; stainless steels; tensile properties; fatigue; tribology; wear; corrosion; biochemistry; laser beam machining; x-ray diffraction; films; neutron activation analysis; scanning electron microscopy; standardization; comparative evaluations

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  • IPEN-DOC 21735

    ALVES, LUANA F.N. . Determinação de metais em óleos lubrificantes utilizando a técnica de espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser / Determination of metals in lubricating oils by laser induced breakdown spectroscopy . 2016. Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 75 p. Orientador: Jorge Eduardo de Souza Sarkis. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-03032016-090542

    Abstract: Neste trabalho foi desenvolvido uma metodologia para a determinação de metais (Cr, Cu, Fe, Mg, Mo, Pb), em óleos lubrificantes e estes quantificados pela técnica de espectrometria de emissão optica com plasma induzido por laser (LIBS). As amostras de óleo usadas foram coletadas em oficina de troca de óleo, variando-se a quilometragem, ano, marca do carro e a marca do óleo, com o preenchimento de formulários contendo as informações necessárias à pesquisa. A preparação de amostras foi realizada com o depósito ds mesmas em substrato de papel e sequente otimização dos parâmetros instrumentais. Para a calibração, foi utilizado o padrão de óleo S-21 multielementar da Conostan (SCP Science, Champlain, NY). Para a avaliação da exatidão do método desenvolvido foi utilizado o padrão de óleos lubrificantes (SRM 1084a) obtidos junto ao Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST, Gaithersburg, MD). O método proposto apresentou as seguintes vantagens quando comparado com métodos de análise tradicionais (espectrometria de absorção atômica ou espectrometria de emissão optica acoplado ao plasma indutivo com diluição da amostra): mais rápida, sem desgaste do equipamento (em função da não introdução de solvente), geração de resíduo praticamente nula e menor consumo de reagentes. O método desenvolvido foi aplicado em amostras reais e o tratamento de dados realizado por análise estatística (equação de Stuarges, teste não paramétrico de Kruskalwallis).

    Palavras-Chave: lasers; laser power transmission; emission spectroscopy; breakdown; metals; copper; chromium; iron; magnesium; molybdenum; lead; lubricating oils; tribology; calibration standards; comparative evaluations; statistical models; systems analysis

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  • IPEN-DOC 17583

    OLIVEIRA, FELIPE de . Estudo de camadas finas tratadas por laser em anéis de pistão / Thin layer study treated by laser in piston rings . 2011. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 98 p. Orientador: Jesualdo Luiz Rossi. DOI: 10.11606/D.85.2011.tde-20122011-174640

    Abstract: Os desenvolvimentos de novos motores têm resultado no aumento constante dos carregamentos mecânicos e térmicos dos componentes. Além de estarem expostos a condições desfavoráveis ao desgaste, os novos componentes do motor devem garantir desempenho similar, ou muitas vezes superior, aos dos componentes atuais. Para os anéis de pistão, o desempenho é dado pela sua capacidade de vedação e raspagem, que podem ser mensurados em motor pelos resultados de consumo de óleo lubrificante (COL) e fluxo de gases para o cárter (blow-by). Sendo assim, a proposta desse trabalho foi a de avaliar-se a influência do tratamento superficial a laser para endurecimento da pista de desgaste do anel de pistão de segundo canalete, em termos do desempenho de vedação e raspagem. Foram comparados dois protótipos, utilizando como padrão um anel de pistão de produção corrente, comercialmente fornecido a clientes. O efeito do tratamento térmico a laser nos anéis foi avaliado em relação a distorções dimensionais. Após isto, foram realizados testes tribológicos de bancada com o objetivo de conhecer o comportamento do anel depois do tratamento laser. De maneira geral o tratamento superficial por laser na superfície de anéis de pistão mostraram resultados significativos no aspecto aumento de dureza, com alguns deméritos no aspecto dimensional que pode interferir na boa funcionalidade do sistema tribológico anel lubrificante cilindro.

    Palavras-Chave: motors; mechanical engineering; pistons; rings; sealing materials; lubricating oils; neodymium lasers; surface hardening; surface treatments; tribology

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  • IPEN-DOC 06771

    CARDOSO, PEDRO A. da S.L. . Influencia dos tratamentos termicos de tempera e revenimento no processo de nitretacao em banho de sais no aco rapido AISI M-2. 1999. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. 89 p. Orientador: Waldemar Alfredo Monteiro.

    Palavras-Chave: steels; tools; nitridation; mechanical properties; heat treatments; hardening; surface treatments; tribology

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  • IPEN-DOC 07284

    FERREIRA, VANDERLEI . Processamento, caracterizacao mecanica e tribologica do composito Alsub(2)Osub(3)-Nbc. 2001. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. 125 p. Orientador: Jose Carlos Bressiani. DOI: 10.11606/D.85.2001.tde-17122001-143416

    Abstract: Neste trabalho foi investigado o processamento e propriedades mecânicas e tribológicas do compósito cerâmico Al2O3- NbC com o objetivo de desenvolver um compósito cerâmico com melhores propriedades do que a alumina pura. Como material para comparação foi utlizado a alumina que é uma cerâmica tradicionalmente aplicada onde é necessária elevada resistência mecânica e ao desgaste. A composição Al2O3-0,5%wtY2O3-20%wtNbC, que origina o compósito, passou por moagem e mistura em moinho tipo atrittor e secagem em evaporador rotativo. O pó obtido foi caracterizado quanto a distribuição granulométrica e morfologia. A alumina seguiu a rota tradicional de moagem e mistura em moinho de bolas, secagem em spray dryer; e mesma caracterização realizada para o compósito. Foi realizado estudo da sinterização em dilatômetro para os dois materiais com intuito de determinar as condições ideais de sinterização. Por meio de prensagem uniaxial seguida de prensagem isostática a frio foram confeccionadas amostras na forma de discos e pinos. Os materiais densos foram obtidos por sinterização normal sendo que a alumina ao ar e o compósito em atmosfera de argônio. As fases formadas no dois materiais foram determinadas por difração de raios X. As microestruturas foram estudas em microscópio eletrônico de varredura nas superfícies polidas e atacadas. Entre as propriedades mecânicas foram medidas o módulo elástico, a dureza e a tenacidade à fratura por meio de impressões Vickers. O compósito desenvolvido apresentou valores superiores em todas estas propriedades em relação a alumina. O estudo do comportamento tribológico foi realizado por meio do deslizamento de pinos, com extremidade cônica, de alumina e do compósito cerâmico sobre discos de alumina. Os ensaios foram realizados com a velocidade de 0,4m/s e com carregamento, por meio de peso morto, de 10N sob diferentes níveis de umidade relativa ( 26,8; 48 e 76,3%). O coeficiente de atrito cinético médio, assim como a taxa de desgaste, diminuiu em todos os ensaios com o aumento da umidade relativa, para os dois materiais. Este comportamento foi relacionado com a formação de uma camada na interface de contato entre as superfícies do pino e do disco de hidróxido de alumínio. O compósito demostrou maior resistência ao desgaste em todas as condições tribológicas estudadas. O compósito cerâmico desenvolvido claramente possui boas perspectivas como um novo material cerâmico em importantes aplicações técnicas.

    Palavras-Chave: composite materials; ceramics; aluminium oxides; niobium carbides; yttrium oxides; mechanical properties; tribology; milling; pressing; sintering; wear resistance

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  • IPEN-DOC 12938

    FERREIRA, VANDERLEI . Ultra-baixo coeficiente de atrito entre o par ceramico Sisub(3)Nsub(4)-Alsub(2)Osub(3) em agua. 2008. Tese (Doutoramento) - Escola Politecnica, Universidade de Sao Paulo - POLI/USP, Sao Paulo. 109 p. Orientador: Amilton Sinatora. DOI: 10.11606/T.3.2008.tde-11112008-104640

    Palavras-Chave: aluminium oxides; silicon nitrides; ceramics; roughness; friction; water; lubrication; tribology

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

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2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

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