Método de determinação do limite de deformação na estampagem incremental de diferentes materiais

Neste trabalho foi desenvolvido um método analítico para estimar os limites de deformação e também foi desenvolvida uma equação de regressão para estimar a força axial máxima no processo de Estampagem Incremental. 27 experimentos de estampabilidade foram realizados com diferentes materiais (SAE1008, AA1200-H14 e C268), diferentes espessuras e raios de ferramenta, seguidos de simulações pelo Método de Elementos Finitos (FEM), análise de variância (ANOVA) e regressão múltipla. A ANOVA mostrou efeito do material, do raio de ferramenta e da interação entre eles na tensão utilizada como critério de falha. As simulações FEM permitiram validar os resultados de forças medidas no processo. O método analítico para estimar os limites de deformação se mostrou eficiente, com erro percentual máximo de 6,7 % em relação aos valores experimentais. O modelo de regressão para estimativa da força axial máxima apresentou elevada precisão, com erro percentual máximo de 11,5%.In this work an analytical method was developed to estimate the strain limits and a regression equation was also developed to estimate the maximum axial force in the Incremental Sheet Forming process. 27 formability experiments were carried out with different materials (SAE1008, AA1200-H14 and C268), different thicknesses and tool radii, followed by simulations by the Finite Element Method (FEM), analysis of variance (ANOVA) and multiple regression. ANOVA showed the effect of material, tool radius and the interaction between them on the stress used as failure criterion. The FEM simulations allowed to validate the results of forces measured in the process. The analytical method to estimate the strain limits proved to be efficient, with a maximum percentage error of 6.7% in relation to the experimental values. The regression model for estimating the maximum axial force showed high accuracy, with a maximum percentage error of 11.5%

Coletor solar e processo de fabricação de coletor solar

Universidade Federal do Rio Grande do SulEngenhariaDepositad

Incremental sheet forming parameters and applications: a review: Parâmetros e aplicações de formação de folha incremental: uma revisão

The present work introduces a literature review on the Incremental Sheet Forming process application and main parameters. This process is used to manufacture small batches of parts and formed sheets prototypes, as a semi-spherical-tipped tool yields form to a sheet using a pre-defined trajectory and various step-downs (Δz). In this work we describe the Incremental Sheet Forming process variations, application examples, the types of machines used and the diagram characteristics that describe the formed material’s strain limits. The article also presents a detailed study on the influence of the main strength parameters required to execute the process, material formability, surface finishing and final product accuracy

Comparação entre visioplasticidade e FEM para determinação das deformações na estampagem incremental em latão C-268: Comparison between visioplasticity and FEM for determination of strains in incremental sheet forming in brass sheet C-268 alloy

Este trabalho tem objetivo realizar a comparação entre o método de visioplasticidade e o método de elementos finitos para determinação das deformações aplicadas no processo de Estampagem Incremental. Neste trabalho foram realizados quatro experimentos de Estampagem Incremental em chapas de latão C268 com espessura inicial 0,81 mm. Os corpos de prova foram conformados em diferentes profundidades, a fim de se obter peças com diferentes níveis de deformação. Após a conformação as deformações foram medidas pelo método da visioplasticidade a partir de uma grade de círculos de 1 mm de diâmetro, gravada nas chapas por processo a laser. Em seguida foi realizada análise de elementos finitos a fim de avaliar as deformações nas chapas para as mesmas condições utilizadas nos experimentos. As chapas foram ainda cortadas ao meio para realização de medição direta de espessura com micrômetro. Os resultados das medições de visioplasticidade foram então comparadas com os resultados de elementos finitos e com os dados de espessura obtidos por medição direta nas chapas cortadas. Comparado com a medição direta, o método visioplasticidade apresentou erro percentual de 1,30 a 8,64%, enquanto que o método de elementos finitos apresentou erro percentual nas medições de 0,39 a 6,03 %

Boletín oficial de la provincia de Santander: Número 164 - 1882 Enero 16

Este trabalho apresenta um modelo inovador de coletor solar plano, com placa absorvedora fabricada por Estampagem Incremental e Soldagem FSW (Friction Stir Welding). Esta placa absorvedora é constituída de duas chapas de alumínio AA1200-H14 com espessura de 1 mm, estampadas e soldadas em simetria, a fim de que na união das chapas sejam deixados canais para passagem de água. Neste estudo foi realizada a caracterização do material por Ensaio de Tração e Ensaio Nakajima. Para determinação dos parâmetros de Estampagem Incremental foram realizados 16 experimentos com ferramenta de diâmetro df = 9,5 mm, variando a rotação de N = 50 rpm a 800 rpm e o incremento vertical de Δz = 2 mm a 0,2 mm, mantendo o avanço em = 250 mm/min. E também foram realizados 3 experimentos com ferramenta df = 22 mm, variando o incremento vertical de Δz = 2 mm a 0,5 mm, mantendo a rotação em N = 50 rpm e o avanço em = 250 mm/min. Para determinação dos parâmetros de Soldagem FSW foram realizados 4 experimentos com ferramenta de ombro de diâmetro 8 mm e pino roscado M3x0,5, mantendo a rotação em N = 1500 rpm e variando o avanço entre = 100 mm/min a 400 mm/min. Em seguida foi fabricado um protótipo de placa absorvedora de coletor solar com área de 0,12 m². Nos experimentos realizados foi constatado que é possível obter maiores deformações na Estampagem Incremental do que na Estampagem Convencional e que as deformações são mais elevadas quando se utiliza menores diâmetros, maiores rotações e menores incrementos verticais da ferramenta. Na Soldagem FSW não foi constatada influência na qualidade do cordão de solda em relação à variação do avanço da ferramenta. Neste estudo também se verificou que é possível fabricar protótipos de placas absorvedoras de coletores solares pelos processos de Estampagem Incremental e Soldagem FSW. No entanto, para coletores em tamanho comercial, novos estudos são necessários para melhorar a forma de fixação das chapas durante a Soldagem FSW.This work presents an innovative model of flat plate solar collector, with absorber plate manufactured using Incremental Sheet Forming (ISF) and Friction Stir Welding (FSW). This absorber plate consists of two AA1200-H14 aluminum sheets with a thickness of 1 mm, stamped and welded in symmetry, in order to leave channels for the passage of water. In this study the characterization of the material by Nakajima Test and Traction Test was performed. In order to determine the parameters of ISF, 16 experiments were performed with a tool of diameter df = 9.5 mm, varying the rotation speed of N = 50 rpm at 800 rpm and the step down of Δz = 2 mm to 0.2 mm, maintaining the feed rate at = 250 mm/min. Also, 3 experiments with tool df = 22 mm were performed, varying the step down of Δz = 2 mm to 0.5 mm, maintaining the rotation speed at N = 50 rpm and the feed rate at = 250 mm/min. For determination of FSW parameters, 4 experiments with 8 mm diameter shoulder tool and M3x0.5 pin were performed, maintaining the rotation speed at N = 1500 rpm and varying the feed rate from = 100 mm/min to 400 mm/min. A prototype solar collector absorber plate with a 0.12 m² area was then manufactured. In the experiments carried out, it was found that it is possible to obtain greater deformations in the ISF than in the Conventional Stamping and that the deformations are higher when using smaller diameters, higher rotations and smaller step downs of the tool. In FSW, no influence was observed in the quality of the weld bead in relation to the variation of the tool feed rate. In this study it was also verified that it is possible to manufacture prototypes of solar collector absorber plates by the processes of ISF and FSW. However, for commercial size collectors, further studies are needed to improve the way the plates are fixed during FSW

Coletor solar e processo de fabricação de coletor solar

Universidade Federal do Rio Grande do SulEngenhariaDepositad

Manufacture of absorber fins for solar collector using incremental sheet forming

This article sets out to present a new manufacturing process applied to create absorber fins for solar collectors. Using Incremental Sheet Forming, a flexible process that can be performed at a CNC production center, it is possible to make prototypes of absorber fins with collector riser fittings, which also enables the development of new fin designs using different materials in a wide range of thicknesses. This article analyzes parameters of the Two Point Incremental Forming process, with a partial die for solar collector absorber fin manufacturing using a 1 mm thick aluminum AA1200-H14 in order to determine the influence of the step down and the tool's rotation speed on the sheet's formability, being thus able to determine the most appropriate combination of these parameters to obtain a process with the greatest quality and productivity. A series of 16 experiments was proposed to manufacture a small absorber fin comparing the rotation speed values of S = 50, 200, 400, and 800 rpm, with step down values of Δz = 2, 1, 0.5, and 0.2 mm. The feed rate value was kept at F = 250 mm/min, and each experiment was performed until the first crack occurred in the sheet. In this study, it was possible to indicate the feasibility of the process under more efficient parameters for manufacturing absorber fins using the step down of 2 mm and the rotation speed of 50 rpm. Keywords: Incremental sheet forming (ISF), Two point incremental forming (TPIF), Solar collector, Parameter analysi

Chlorophyll fluorescence of tropical tree species in a semi-deciduous forest gap Fluorescência da clorofila de espécies arbóreas tropicais em uma clareira de floresta semidecídua

The characterization of different ecological groups in a forest formation/succession is unclear. To better define the different successional classes, we have to consider ecophysiological aspects, such as the capacity to use or dissipate the light energy available. The main objective of this work was to assess the chlorophyll fluorescence emission of tropical tree species growing in a gap of a semi-deciduous forest. Three species of different ecological groups were selected: Croton floribundus Spreng. (pioneer, P), Astronium graveolens Jacq. (early secondary, Si), and Esenbeckia febrifuga A. Juss. (late secondary, St). The potential (Fv/Fm) and effective (deltaF/Fm') quantum efficiency of photosystem II, apparent electron transport rate (ETR), non-photochemical (qN) and photochemical (qP) quenching of fluorescence were evaluated, using a modulated fluorometer, between 7:30 and 11:00 h. Values of Fv/Fm remained constant in St, decreasing in P and Si after 9:30 h, indicating the occurrence of photoinhibition. Concerning the measurements taken under light conditions (deltaF/Fm', ETR, qP and qN), P and Si showed better photochemical performance, i.e., values of deltaF/Fm', ETR and qP were higher than St when light intensity was increased. Values of qN indicated that P and Si had an increasing tendency of dissipating the excess of energy absorbed by the leaf, whereas the opposite was found for St. The principal component analysis (PCA), considering all evaluated parameters, showed a clear distinction between St, P and Si, with P and Si being closer. The PCA results suggest that chlorophyll fluorescence may be a potential tool to differentiate tree species from distinct successional groups.<br>A caracterização dos diferentes grupos ecológicos envolvidos nos processos de formação/sucessão florestal é ainda pouco precisa. Para melhor distinção das classes sucessionais deve-se levar em consideração aspectos ecofisiológicos, como a capacidade de aproveitamento da energia luminosa. O objetivo deste trabalho foi acessar a emissão da fluorescência da clorofila de espécies arbóreas tropicais crescendo em uma clareira de floresta semidecídua. Foram selecionadas três espécies de diferentes grupos ecológicos: Croton floribundus Spreng. (pioneira, P), Astronium graveolens Jacq. (secundária inicial, Si) e Esenbeckia febrifuga A. Juss. (secundária tardia, St). A eficiência quântica potencial (Fv/Fm) e efetiva (deltaF/Fm') do fotossistema II, a taxa aparente de transporte de elétrons (ETR) e os coeficientes de extinção fotoquímica (qP) e não-fotoquímica (qN) da fluorescência da clorofila foram avaliados, utilizando um fluorômetro modulado, entre 7h30 e 11h. Os valores de Fv/Fm permaneceram constantes em St, diminuindo em P e Si a partir das 9h30, indicando a ocorrência de fotoinibição. Entretanto, nas medidas realizadas na presença de luz (deltaF/Fm', ETR, qP e qN), P e Si apresentaram melhor desempenho fotoquímico, ou seja, com o aumento da intensidade luminosa os valores de DF/Fm', ETR e qP foram superiores aos valores de St. Os valores de qN indicaram que P e Si possuem a tendência crescente de dissipar o excesso de energia, sendo observado o contrário em St. A análise de componentes principais (PCA), considerando todos parâmetros avaliados, mostrou clara distinção entre St, P e Si, sendo estas últimas espécies mais próximas. Os resultados dessa análise evidenciam a fluorescência da clorofila como uma ferramenta potencial para diferenciar espécies arbóreas de grupos sucessionais distintos