Diminuição das Perdas Magnéticas em Materiais Magnéticos Macios (SMC) composto por partícula de ferro com fina camada de revestimento de fosfato e sua eficiência em motores elétricos quando aplicado a um campo magnético de baixa frequência. / Reduction of Magnetic Losses in Soft Magnetic Materials (SMC) composed of an iron particle with a thin layer of phosphate coating and its efficiency in electric motors when applied to a low frequency magnetic field.

Este trabalho apresenta o estudo das rotas de preparação de um compósito magnético macio (SMC), suas propriedades eletromagnéticas e eficiência quando aplicado a motores de indução (campos magnéticos de baixa frequência), como alternativa aos aços elétricos tradicionais. Assim, diferentes SMCs (como pó de ferro puro e pó de ferro ASC 100.29, ambos com revestimento e isolamento das partículas com ácido fosfórico) foram estudados em comparação com SMCs comercializados, como Somaloy® 700 3P. Além disso, metodologias de deposição da camada isolante, como deposição física, pulverização e processo Sol-Gel, também foram estudadas. Inicialmente, foram preparadas amostras comercial em pó e amostras com fina camada de fosfato. As partes sinterizadas desses SMCs foram então preparadas e, posteriormente, seus parâmetros eletromagnéticos foram adquiridos. A partir desses dados, foi feita uma análise do fluxo magnético nos motores construídos por esses materiais, na qual foi observado que a amostra do material compósito tinha propriedades compatíveis com os aços convencionais. Observou-se também que, com o aprimoramento das rotas de preparação do SMC, elas podem ser utilizadas no desenvolvimento de novas topologias de motores, para as mais diversas aplicações, sem perda de eficiência, principalmente no que se refere a aplicações magnéticas de baixa frequência. 

Estudo das propriedades magnéticas de motores de fluxo axial (YASA) produzidos por metalurgia do pó: Study of the magnetic properties of axial flow engines (YASA) produced from powder metallurgy

Este trabalho desenvolveu a construção de geometrias modeladas através de Elementos Finitos (FEM) ante a construção dos núcleos do estator de um motor do tipo fluxo axial, este tipo de máquina que, compõe-se de materiais ferromagnéticos, produzidos a partir da metalurgia do pó.  O núcleo, comumente construído de chapas laminadas, norteia a possibilidade dos materiais SMC’s (Soft Magnetic Composites) como alternativa ao laminado de grão não-orientado. Desta forma, o modelo computacional vem a levantar os comportamentos e geometria da máquina. Foi utilizado o software ANSYS ELETRONICS, de maneira a efetuar a simulação e, validar os parâmetros apurados das caracterizações, visando futura aplicação a uma máquina elétrica de fluxo axial do tipo YASA (Yokeless and Segmented Armature). Como resultados, desenvolveram-se núcleos e, demais geometrias visando-se a validação do uso da tecnologia e confirmação de parâmetros tridimensionais, a partir das caracterizações, o qual auxiliará na composição total do estator da máquina elétrica, tem-se que, para região de 7500 A/m as variações de B ficaram entre 1,5 e 1,42 T, para Somaloy® 1P, 1,55 e 1,25 T, para Somaloy® 3P, e, 1,42 e 1,35 T para Somaloy® 5P

Utilização de simulação computacional para o estudo das propriedades eletromagnéticas de um compósito magnético macio (smc) para futuras aplicações em motores de indução

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um método de simulação computacional para o estudo das propriedades eletromagnéticas de um material compósito para aplicação em motores de indução (rotor e estator), motivado pela possibilidade de aplicação dos materiais SMCs (Soft Magnetic Composites) como alternativa aos aços elétricos tradicionais (laminado de grão não orientado). Desta forma, objetivou-se o desenvolvimento de um ambiente de simulação computacional afim de facilitar o levantamento dos parâmetros elétricos e magnéticos de um motor de indução, sem a necessidade da construção de um modelo físico. Para esta tarefa, utilizou-se o software FEMM 4.2 para as simulações do modelo em 2D, bem como para validar os parâmetros coletados em comparação aos materiais comerciais de mesma composição. Uma relação entre a circulação de fluxo magnético nos materiais SMCs e nas chapas laminadas foi feita, na qual observou-se que a amostra de material compósito possuía propriedades compatíveis aos aços laminados, porém uma resistividade elétrica maior devido a camada isolante das partículas ser mais espessa. Como resultado final, pode-se levantar um método de simulação de forma a facilitar a pesquisa e desenvolvimento de diferentes ligas de pó de Fe, que poderão utilizadas em novas topologias de motores elétricos de indução, para as mais diferentes aplicações industriais

Caracterização parcial de liga Nitinol® atuador através de pontos críticos de transformação de fases utilizando calorimetria diferencial de varredura

In this work, it was studied a partial characterization of a Nitinol actuator M-type alloy, manufactured by Memory- Metalle. From the results obtained in differential scanning calorimetry, it was shown the temperatures of phase transformation where occur the remarkable properties, shape memory effect and super-elasticity. These temperatures will determine the alloy application in the product. The phase transformation temperatures are defined as As (austenite start), Af (austenite finished), Ms (martensite start) and Mf (martensite finished), which means beginning and end of austenite transformation and the beginning and end of the martensitic transformation. Key words: shape memory alloy, characterization, differential scanning calorimeter.No presente trabalho, foi feito um estudo sobre caracterização parcial de uma liga Nitinol atuador tipo M fabricada pela Memory-Metalle. Através dos resultados obtidos em Calorimetria Diferencial de Varredura mostraram-se as temperaturas de transformação de fases onde ocorrem as propriedades notáveis, efeito memória de forma e superelasticidade. Estas temperaturas irão determinar a aplicação da liga no produto. As temperaturas transformação de fases são definidas como As (austenite start), Af (austenite finished), Ms (martensite start) e Mf (martensite finished), ou seja, início e fim da transformação austenítica e início e fim da transformação martensítica. Palavras-chave: liga memória de forma, caracterização, calorimetria diferencial de varredura

Efeito da adição de Nb, Mo, Cr e Ti na microestrutura do WC-6Co

Hard metals are a group of materials known as sintered composites involving hard phases (carbides) with a metallic phase, being widely used in applications where you want high hardness and wear resistance combined with high toughness. This article presents the results of adding 1% by weight of the elements Nb, Ti, Cr and Mo on the microstructure of the hard metal from a commercial composite of WC-6Co. In this composite was added 1.5% (by weight) of zinc stearate as lubricant and sintered at a temperature of 1450ºC in an atmosphere of argon. Aiming to analyze the product efficiency was held on micro structural characterization through the testing of green density, shrinkage, sintered density, microstructure and microhardness. Key words: hard metal, carbide, balancing mass, powder metallurgy, sintering.Os metais duros constituem um grupo de materiais conhecidos como compósitos sinterizados que associam fases duras (carbetos), com uma fase metálica sendo amplamente utilizados em aplicações onde se deseja elevada dureza e resistência ao desgaste, aliada à alta tenacidade. Neste artigo apresentam-se os resultados da adição de 1% em peso dos elementos Nb, Ti, Cr e Mo na microestrutura do metal duro a partir de um compósito comercial de WC-6Co. A esse compósito foi adicionado 1,5% (em peso) de estearato de zinco como lubrificante e sinterizados na temperatura de 1450ºC numa atmosfera de Argônio. Com o objetivo de analisar-se a eficiência do produto, realizou-se a caracterização micro estrutural através dos ensaios de densidade à verde, contração volumétrica, densidade da sinterização, microestrutura e microdureza. Palavras-chave: metal duro, carbetos, balanceamento de massa, metalurgia do pó, sinterização

Estudo do efeito da rugosidade superficial sobre o coeficiente de atrito no ensaio de compressão do anel

The evaluation of the tribological conditions, among which the friction by means of simple models are questionable because the influence of superficial roughness and strength of materials, among other factors, is not considered. This paper presents a detailed analysis on the influence of surface roughness on friction at the specimen/die interface. The studies are based on experimental data obtained by the ring compression test, which they were compared with results of simulations and the calibration curves of friction modeled in finite element software. A series of ring compression tests was performed to obtain the friction coefficient for various ranges of surface roughness of the specimen.Key words: ring compression test, surface roughness, friction coefficient, numerical simulation.A avaliação das condições tribológicas, dentre elas o atrito por meio de modelos simples é questionável porque a influência da rugosidade superficial e resistência de materiais, entre outros fatores, não é considerada. Este trabalho apresenta uma análise detalhada da influência da rugosidade superficial sobre o atrito na interface peça/matriz. Os estudos estão baseados em dados experimentais obtidos por meio do ensaio de compressão do anel, os quais foram comparados com os resultados de simulações e com as curvas de calibração de atrito modeladas em software de elementos finitos. Uma série de ensaios de compressão do anel foi realizada para obter os coeficientes de atrito para diversas faixas de rugosidade superfi cial do corpo de prova.Palavras-chave: ensaio de compressão do anel, rugosidade superficial, coeficiente de atrito, simulação numérica

Ensaio do anel para avaliação do comportamento do coeficiente de atrito da liga de alumínio AA6351

The aim of this paper is a comparative study about the influence of lubricants on the friction coefficient of aluminum alloy AA6351. The friction has a significant effect on the deformation of the material, changing the compression strength and wear of the matrix and the piece. Choosing a lubricant able to reduce friction interface piece/matrix provides tool life gain and consequently improves the manufacturing profit margin. For the forging of aluminum alloys are recommended lubricants based on graphite and water or graphite and oil. On this study, three commercial lubricants were tested: a graphited (Aerodag G), a synthetic (Synd Forg 100-A) and an oil-based (Dechelub 5562). The methodology consists on obtaining specimens ring shaped, ring test in hydraulic press changing the lubricants, computer program simulation for the acquisition of the calibration curves and comparison of results. Comparing the experimental data with the curves obtained by simulation, we found that, among the three lubricants tested, the best performer was the synthetic, followed by oil-based lubricant. The graphite based lubricant had the worst performance. Key words: aluminum, friction, computer simulation and lubrication.O objetivo deste trabalho e realizar um estudo comparativo sobre a influencia de lubrificantes no coeficiente de atrito da liga de alumínio AA6351. O atrito tem um efeito significativo na deformação do material, alterando a forca de compressão e o desgaste da matriz e da peca. A escolha de um lubrificante com eficiência na redução do atrito da interface peca/matriz aumenta à vida útil da ferramenta e, consequentemente, melhora a margem de lucro quando em produção industrial. Para o forjamento de ligas de alumínio, recomendam-se lubrificantes à base de grafite e água ou grafite e óleo. Neste estudo, três lubrificantes comerciais foram testados: grafitado (Aerodag G), sintético (Synd Forg 100-A) e um a base de óleo (Dechelub 5562). A metodologia adotada: obtenção de corpos de prova, ensaio do anel em prensa hidráulica variando-se os lubrificantes, simulação em programa computacional para aquisição das curvas de calibração e comparação dos resultados. Comparando os dados experimentais com as curvas obtidas por simulação foi verificado que, entre os três lubrificantes testados, o sintético obteve o melhor desempenho, seguido do lubrificante à base de óleo. O lubrificante à base de grafite obteve um desempenho inferior para essa aplicação. Palavras-chave: alumínio, atrito, simulação computacional e lubrificação

Baterias estruturais e suas aplicações em veículos elétricos: uma revisão / Structural batteries and their applications in electric vehicles: a review

Trata-se neste trabalho como a tecnologia pode trazer mudanças que viabilizam o uso de veículos elétricos e híbridos e os torna uma opção mais interessante que os veículos à combustão interna. O petróleo pode se tornar escasso e seus combustíveis derivados poderão ficar mais caros conforme a escassez. Por outro lado, o custo de produção de baterias e soluções elétricas para veículos cai a cada ano. Essa potencial economia pode ser impulsionada por tecnologias como: baterias estruturais, que são mais leves para automóveis, fibras de carbono e supercapacitores, que podem compor sistemas híbridos muito econômicos. Assim, os futuros veículos elétricos ou híbridos podem se tornar tão economicamente viáveis quanto ecológicos

AVALIAÇÃO DA FORÇA DE EXPANSÃO DE PROTÓTIPOS STENTS ARTERIAIS

Objective: Several metal stents have been developed in the last years. There are great  differences concerning their mechanical properties. Aiming at evaluating the performance of the prototype stents, a device and a procedure to obtain curves of Expansion Power (F) X Relative Strain (ε) of these stents were developed.Materials and Methods: Three different stents were chosen to undergo compression analysis: the Talent stent, the X stent prototype, and the Z stent prototype. To determine the F X ε curves of the stents, the Force X Displacement curves of each stent were obtained with the compression device and, based on these figures, the resulting deformation was calculated.Results: The force level presented by the Talent stent was the highest (4.35 N for ε = 0.30) and the X stent prototype presented the lowest force level (0.19 N for ε = 0.30).Conclusions: The results presented show that a reformulation of mechanical characteristics of the X stent prototype is necessary for a more satisfactory performance. The main factors which make the force level presented by this prototype to be so low are its geometric configuration and the diameter of the thread used in its construction.Objetivos: Vários stents de metal foram desenvolvidos nos últimos anos. Há grandes diferenças entre as propriedades mecânicas dos mesmos. Buscando-se avaliar o desempenho de stents protótipos, foram desenvolvidos um equipamento e um procedimento para obtenção de curvas Força de Expansão (F) X Deformação Relativa (ε) dos mesmos.Materiais e Métodos: Três stents diferentes foram escolhidos para proceder a uma análise de compressão: o stent da Talent, o X stent protótipo e o Z stent protótipo. Para determinar as curvas de F X ε dos stents, obteve-se, primeiramente, a curva Força X Deslocamento dos mesmos com o auxílio do dispositivo de compressão construído e, a partir destes valores, calculou-se a deformação resultante.Resultados: O nível de forças apresentado pelo stent da Talent foi o maior (4,35 N para um ε = 0,30) e o X stent protótipo foi o que apresentou o menor nível de forças (0,19 N para um ε = 0,30).Conclusões: Os resultados apresentados mostram que uma reformulação nas características mecânicas do X stent protótipo é necessária para uma ação mais satisfatória do mesmo. Os principais fatores que levam a força de expansão apresentada por este protótipo a ser tão baixa são a sua configuração geométrica e o diâmetro do fio utilizado em sua construção