Mestrado Acadêmico em Engenharia Mecânica - PPGEM
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- ItemEstudos dos parâmetros de soldagem por atrito rotativo na união de material similar Latão 65/35(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP), 2017-12-12) Furlanetto, Tarcisio; Nakamoto, Francisco Yastami; Nakamoto, Francisco Yastami; Santos, Givanildo Alves dos; Batalha, Gilmar FerreiraConsiderando os processos alternativos utilizados para união de materiais similares, destaca-se o processo de soldagem por atrito rotativo (Rotary Friction Welding - RFW) muito empregado nas indústrias automotivas. Este processo de soldagem ocorre em estado sólido, abaixo da temperatura de fusão entre as partes, apresentando como principais mecanismos a difusão e mistura mecânica. O presente trabalho realizou um estudo que correlaciona as variáveis de controle do processo RFW com a efetiva soldagem do latão binário fio máquina 65/35, empregado na produção de conexões de equipamentos como ar condicionado, evaporadores e/ou condensadores, atualmente soldados pelo processo de brasagem. A verificação da qualidade da solda realizada pelo processo RFW no latão binário fio máquina 65/35 foi analisada por meio de ensaios de varredura e metalográficos, utilizando microscopia ótica e eletrônica, além dos ensaios mecânicos de tração e microdureza. A união na fase sólida apresentou-se satisfatória, ocorrendo abaixo do ponto de fusão do material, e apresentou um refinamento de grão na região de união do material e um aumento da resistência na região soldada.
- ItemInfluência da solidificação na microestrutura e dureza da liga UNS C757MM modificada(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP), 2023-10-01) Gomes, Tiago da Cruz; Santos, Givanildo Alves dos; Nascimento, Maurício Silva; Santos, Givanildo Alves dos; Mei, Paulo Roberto; Vatavuk, JanO objetivo deste trabalho é analisar a influência dos parâmetros térmicos de solidificação na microestrutura, dureza e características microestruturais na liga Alpaca 12 (UNS-C75700 modificada) obtidas após a solidificação unidirecional ascendente do lingote.
- ItemDETERMINAÇÃO DOS PARÂMETROS DE SOLDAGEM POR ATRITO ROTATIVO DA LIGA BRONZE-SILÍCIO CuSi3Fe2Zn3 PELA METODOLOGIA DE SUPERFÍCIE DE RESPOSTA(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP), 2023) Machado, Henrique Pereira; Nakamoto, Francisco Yastami; Nakamoto, Francisco Yastami; Santos, Givanildo Alves dos; Batalha, Gilmar FerreiraO processo de soldagem por atrito rotativo é amplamente utilizado em diversos setores industriais, incluindo aeroespacial, automotivo, naval e nuclear, para a obtenção de juntas de alta qualidade. O presente estudo teve como objetivo analisar os parâmetros ideais de máquina para a união similar de juntas utilizando o processo de solda por atrito rotativo convencional da liga Bronze-Silício CuSi3Fe2Zn3. Para otimização dos parâmetros adotou-se a Metodologia de Superfície de Resposta, com o objetivo de minimizar a redução axial (RA) e maximizar o limite de resistência à tração (LRT). Para a otimização dos parâmetros foi aplicado o método de escalada contínua, em que foram determinados os parâmetros ótimos de rotação em 3300 rpm, tempo de atrito em 25 s, pressão de atrito em 0,5 MPa, tempo de forjamento em 16 s e pressão de forjamento em 8 MPa. Tempo de atrito e rotação foram os fatores que mais contribuíram para maximizar a resposta LRT. A partir dos parâmetros ótimos foram conduzidos experimentos de confirmação e realizados ensaios mecânicos, metalográficos e de medição de temperatura. O valor máximo de limite de resistência à tração foi de 424 MPa, com limite de escoamento a 0,2% de 181 MPa e alongamento total de 33,63%. Na zona central de soldagem, a dureza média foi de 128,9 HB e a microdureza foi de 124,3 HV. Os registros micrográficos revelaram uma microestrutura recristalizada zona central de soldagem, composta por grãos equiaxiais de fase alfa com tamanho médio de 0,010 mm. Foi verificada a presença de microtrincas na zona central de soldagem, o que pode explicar a fratura de alguns corpos de prova na interface de contato quando submetidos a tração. No processo de medição de temperatura utilizou-se a técnica de termografia. Verificou-se que o valor médio da zona central de soldagem foi de 554 °C, e que as temperaturas a aproximadamente 10 e 20 mm de distância da zona central de soldagem atingiram 361 °C e 169 °C, respectivamente.
- ItemAnálise construtiva de Motor de Relutância Variável (MRV) aplicado em dispositivo de calibração de gravímetros(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP), 2022-05-30) Sanchez, Eduardo; Frajuca, Carlos; Silva, Davinson Mariano; Toufen, Dennis Lozano; Fortes, Márcio ZambotiMotores de Relutância Variável (MRV) apresentam vantagens para aplicações nas mais diversas áreas da indústria e equipamentos, devido a sua versatilidade, robustez, estabilidade e possibilidade de controle preciso de rotação, potência e torque. Levando-se em conta estas vantagens, decidiu-se analisar os aspectos construtivos deste tipo de motor para o protótipo em tela, que será utilizado em calibração de gravímetros, destinado à detecção de ondas gravitacionais através do efeito destas ondas em objetos em rotações ultra-altas, da ordem de 500.000 rpm. O dispositivo proposto requer um controle de erro de 1:10.000 rpm, o que será possível face às características de estabilidade do MRV. Devido à vibração permissível ser extremamente baixa, o sistema utiliza rolamentos magnéticos no rotor, com ímãs de neodímio interagindo com o eixo metálico, garantindo baixo atrito e vibração. Parte destes aspectos construtivos podem ser simulados usando Matlab/Simulink, permitindo uma perspectiva de desempenho do MRV no protótipo.
- ItemObtenção e caracterização do rotor em alumínio do Dispositivo de Assistência Ventricular com revestimento cerâmico por Plasma Eletrolítico de Oxidação(IFSP, 2021-12-01) Viana, José Luís; Bock, Eduardo Guy PerpétuoA assistência circulatória mecânica consiste no principal tratamento invasivo para Insuficiência Cardíaca utilizando Dispositivos de Assistência Ventricular (DAV) e visando manter as condições hemodinâmicas do paciente. Este tipo de equipamento médico é fabricado normalmente em Titânio comercialmente puro (c.p.) e suas ligas. O objetivo deste trabalho é a obtenção e caracterização do rotor da Bomba Centrífuga desenvolvida no Laboratório de Bioengenharia e Biomateriais do IFSP com revestimento de Filme Fino de Óxido de Titânio (TiO2) pelo processo de Oxidação Eletrolítica a Plasma (PEO) para uso como material biofuncional. Possibilitando uma alternativa de material do Rotor DAV além do Titânio c.p. e do Bio Polímero utilizados até o momento. Em trabalhos anteriores do grupo, artigos e mestrados, alguns processos de modificação superficial com um material bioinerte foram elaborados e testados utilizando a técnica de PEO a fim de atribuir uma superfície característica de scaffolds, passível de endotelização dos componentes fixos de DAVs, tornando-o biofuncional. Este é o primeiro trabalho com componentes móveis da bomba com substrato em alumínio. Espera-se, assim, obter resultados superiores ao Titânio com o rotor usinado em alumínio recoberto com o filme cerâmico.