Comportamento térmico e mecânico de molas helicoidais de liga com memória de forma Ni-Ti obtidas por fundição de precisão.
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1921 |
Resumo: | Em muitas situações de projeto em sistemas mecânicos deseja-se rigidez e ao mesmo tempo uma certa flexibilidade. Nesses casos, as molas são elementos interessantes, por isso esses componentes foram bastante estudados. Em paralelo, visando ampliar as possibilidades, novos materiais têm se desenvolvido, a exemplo de materiais funcionais, como é o caso das ligas com memória de forma (LMF). As molas helicoidais fabricadas a partir de LMF são componentes promissores para aplicações como atuadores/sensores, pela capacidade de recuperar grandes deformações elásticas e pseudo-plásticas. Atualmente esses componentes são obtidos em sua maioria através da conformação de fios, a frio ou a quente, e tem aplicação consolidada no campo biomédico, porém no campo industrial as aplicações comerciais ainda são limitadas. Neste cenário, utilizar a fundição de precisão para este tipo de componente pode ampliar as possibilidades e aumentar as aplicações em diversos setores. Por outro lado, é de amplo interesse entender a relação entre as propriedades mecânicas e as configurações geométricas destes elementos. Neste contexto, o principal objetivo deste trabalho é a caracterização térmica e mecânica de molas helicoidais de LMF Ni-Ti (MLMFNiTi) com diferentes configurações, produzidas pelo processo de fundição de precisão, empregando a fusão por indução com injeção por centrifugação (FIC) em moldes cerâmicos. Os resultados obtidos mostraram que as molas produzidas apresentaram transformação de fase característica dos fenômenos de superelasticidade (SE). Por meio dos ensaios mecânicos constatou-se que as molas suportaram, no geral, deformações de até 70%. Os parâmetros dimensionais influenciaram o comportamento mecânico para o qual o aumento do passo e do diâmetro do fio fizeram aumentar a força aplicada para submeter as molas as mesmas deformações. Dessa forma, as molas produzidas apresentam características funcionais adequadas para potencializar aplicações industriais a partir de LMF Ni-Ti. |
id |
UFCG_32b7b636bbc96acbb5a06bfe2dbdf49d |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:localhost:riufcg/1921 |
network_acronym_str |
UFCG |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
repository_id_str |
4851 |
spelling |
ARAÚJO, Carlos José de.ARAÚJO, C.J.http://lattes.cnpq.br/9466801408291152SIMÕES, Jackson de Brito.SIMÕES, J.B.http://lattes.cnpq.br/8279861117114431SILVA, Antônio Almeida.BRITO , Ieverton Caiandre Andrade.SANTIAGO, J. J. M.http://lattes.cnpq.br/5064210090002249SANTIAGO, José Joelson de Melo.Em muitas situações de projeto em sistemas mecânicos deseja-se rigidez e ao mesmo tempo uma certa flexibilidade. Nesses casos, as molas são elementos interessantes, por isso esses componentes foram bastante estudados. Em paralelo, visando ampliar as possibilidades, novos materiais têm se desenvolvido, a exemplo de materiais funcionais, como é o caso das ligas com memória de forma (LMF). As molas helicoidais fabricadas a partir de LMF são componentes promissores para aplicações como atuadores/sensores, pela capacidade de recuperar grandes deformações elásticas e pseudo-plásticas. Atualmente esses componentes são obtidos em sua maioria através da conformação de fios, a frio ou a quente, e tem aplicação consolidada no campo biomédico, porém no campo industrial as aplicações comerciais ainda são limitadas. Neste cenário, utilizar a fundição de precisão para este tipo de componente pode ampliar as possibilidades e aumentar as aplicações em diversos setores. Por outro lado, é de amplo interesse entender a relação entre as propriedades mecânicas e as configurações geométricas destes elementos. Neste contexto, o principal objetivo deste trabalho é a caracterização térmica e mecânica de molas helicoidais de LMF Ni-Ti (MLMFNiTi) com diferentes configurações, produzidas pelo processo de fundição de precisão, empregando a fusão por indução com injeção por centrifugação (FIC) em moldes cerâmicos. Os resultados obtidos mostraram que as molas produzidas apresentaram transformação de fase característica dos fenômenos de superelasticidade (SE). Por meio dos ensaios mecânicos constatou-se que as molas suportaram, no geral, deformações de até 70%. Os parâmetros dimensionais influenciaram o comportamento mecânico para o qual o aumento do passo e do diâmetro do fio fizeram aumentar a força aplicada para submeter as molas as mesmas deformações. Dessa forma, as molas produzidas apresentam características funcionais adequadas para potencializar aplicações industriais a partir de LMF Ni-Ti.In many situations of design in mechanical systems one wants rigidity and at the same time a certain flexibility. In these cases, the springs are interesting elements, so these components were well studied. In parallel, in order to expand possibilities, new materials have been developed, such as functional materials, such as shape memory alloys (LMF). Helical springs made from LMF are promising components for applications such as actuators / sensors, for the ability to recover large elastic and pseudo-plastic deformations. Currently, these components are mostly obtained through wire forming, either cold or hot, and have consolidated application in the biomedical field, but in the industrial field commercial applications are still limited. In this scenario, using precision casting for this type of component can expand the possibilities and increase the applications in several sectors. On the other hand, it is of broad interest to understand the relation between the mechanical properties and the geometric configurations of these elements. In this context, the main objective of this work is the thermal and mechanical characterization of LMF Ni-Ti helical springs (MLMFNiTi) with different configurations, produced by the invesment casting process, using induction fusion with centrifugal injection (FIC) in ceramic molds. The obtained results showed that the produced springs presented phase transformation characteristic of the phenomena of superelasticity (SE). Through the mechanical tests it was found that the springs generally supported deformations of up to 70%. The dimensional parameters influenced the mechanical behavior for which the step increase, and the wire diameter increased the applied force to subject the springs to the same deformations. Thus, the springs produced have functional characteristics suitable to enhance industrial applications from LMF Ni-Ti.Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-10-09T13:19:28Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ JOELSON DE MELO SANTIAGO - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2018.pdf: 5893476 bytes, checksum: 9fec0f8b27ff639270bebb4444b2285c (MD5)Made available in DSpace on 2018-10-09T13:19:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSÉ JOELSON DE MELO SANTIAGO - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2018.pdf: 5893476 bytes, checksum: 9fec0f8b27ff639270bebb4444b2285c (MD5) Previous issue date: 2018-08-30Universidade Federal de Campina GrandePÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICAUFCGBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTEngenharia MecânicaMolas HelicoidaisLigas de Ni-TiLigas com Memória de FormaFundição de PrecisãoHelical SpringsNi-Ti AlloysShape Memory AlloyInvestment CastingComportamento térmico e mecânico de molas helicoidais de liga com memória de forma Ni-Ti obtidas por fundição de precisão.Thermal and mechanical behavior of Ni-Ti shape memory alloy helical springs obtained by precision casting.2018-08-302018-10-09T13:19:28Z2018-10-092018-10-09T13:19:28Zhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1921SANTIAGO, J. J. de M. Comportamento térmico e mecânico de molas helicoidais de liga com memória de forma Ni-Ti obtidas por fundição de precisão. 2018. 121f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2018. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1921info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGORIGINALJOSÉ JOELSON DE MELO SANTIAGO - DISSERTAÇÃO PPGEM 2018.pdfJOSÉ JOELSON DE MELO SANTIAGO - DISSERTAÇÃO PPGEM 2018.pdfapplication/pdf4171999http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/1921/3/JOS%C3%89+JOELSON+DE+MELO+SANTIAGO+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+PPGEM+2018.pdfd1c8635fc3d4f3b569328d7ded7189b7MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/1921/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52riufcg/19212022-10-31 14:59:35.117oai:localhost: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-10-31T17:59:35Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Comportamento térmico e mecânico de molas helicoidais de liga com memória de forma Ni-Ti obtidas por fundição de precisão. |
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv |
Thermal and mechanical behavior of Ni-Ti shape memory alloy helical springs obtained by precision casting. |
title |
Comportamento térmico e mecânico de molas helicoidais de liga com memória de forma Ni-Ti obtidas por fundição de precisão. |
spellingShingle |
Comportamento térmico e mecânico de molas helicoidais de liga com memória de forma Ni-Ti obtidas por fundição de precisão. SANTIAGO, José Joelson de Melo. Engenharia Mecânica Molas Helicoidais Ligas de Ni-Ti Ligas com Memória de Forma Fundição de Precisão Helical Springs Ni-Ti Alloys Shape Memory Alloy Investment Casting |
title_short |
Comportamento térmico e mecânico de molas helicoidais de liga com memória de forma Ni-Ti obtidas por fundição de precisão. |
title_full |
Comportamento térmico e mecânico de molas helicoidais de liga com memória de forma Ni-Ti obtidas por fundição de precisão. |
title_fullStr |
Comportamento térmico e mecânico de molas helicoidais de liga com memória de forma Ni-Ti obtidas por fundição de precisão. |
title_full_unstemmed |
Comportamento térmico e mecânico de molas helicoidais de liga com memória de forma Ni-Ti obtidas por fundição de precisão. |
title_sort |
Comportamento térmico e mecânico de molas helicoidais de liga com memória de forma Ni-Ti obtidas por fundição de precisão. |
author |
SANTIAGO, José Joelson de Melo. |
author_facet |
SANTIAGO, José Joelson de Melo. |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
ARAÚJO, Carlos José de. |
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv |
ARAÚJO, C.J. |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/9466801408291152 |
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv |
SIMÕES, Jackson de Brito. |
dc.contributor.advisor-co1ID.fl_str_mv |
SIMÕES, J.B. |
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/8279861117114431 |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
SILVA, Antônio Almeida. |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
BRITO , Ieverton Caiandre Andrade. |
dc.contributor.authorID.fl_str_mv |
SANTIAGO, J. J. M. |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/5064210090002249 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
SANTIAGO, José Joelson de Melo. |
contributor_str_mv |
ARAÚJO, Carlos José de. SIMÕES, Jackson de Brito. SILVA, Antônio Almeida. BRITO , Ieverton Caiandre Andrade. |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
Engenharia Mecânica |
topic |
Engenharia Mecânica Molas Helicoidais Ligas de Ni-Ti Ligas com Memória de Forma Fundição de Precisão Helical Springs Ni-Ti Alloys Shape Memory Alloy Investment Casting |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Molas Helicoidais Ligas de Ni-Ti Ligas com Memória de Forma Fundição de Precisão Helical Springs Ni-Ti Alloys Shape Memory Alloy Investment Casting |
description |
Em muitas situações de projeto em sistemas mecânicos deseja-se rigidez e ao mesmo tempo uma certa flexibilidade. Nesses casos, as molas são elementos interessantes, por isso esses componentes foram bastante estudados. Em paralelo, visando ampliar as possibilidades, novos materiais têm se desenvolvido, a exemplo de materiais funcionais, como é o caso das ligas com memória de forma (LMF). As molas helicoidais fabricadas a partir de LMF são componentes promissores para aplicações como atuadores/sensores, pela capacidade de recuperar grandes deformações elásticas e pseudo-plásticas. Atualmente esses componentes são obtidos em sua maioria através da conformação de fios, a frio ou a quente, e tem aplicação consolidada no campo biomédico, porém no campo industrial as aplicações comerciais ainda são limitadas. Neste cenário, utilizar a fundição de precisão para este tipo de componente pode ampliar as possibilidades e aumentar as aplicações em diversos setores. Por outro lado, é de amplo interesse entender a relação entre as propriedades mecânicas e as configurações geométricas destes elementos. Neste contexto, o principal objetivo deste trabalho é a caracterização térmica e mecânica de molas helicoidais de LMF Ni-Ti (MLMFNiTi) com diferentes configurações, produzidas pelo processo de fundição de precisão, empregando a fusão por indução com injeção por centrifugação (FIC) em moldes cerâmicos. Os resultados obtidos mostraram que as molas produzidas apresentaram transformação de fase característica dos fenômenos de superelasticidade (SE). Por meio dos ensaios mecânicos constatou-se que as molas suportaram, no geral, deformações de até 70%. Os parâmetros dimensionais influenciaram o comportamento mecânico para o qual o aumento do passo e do diâmetro do fio fizeram aumentar a força aplicada para submeter as molas as mesmas deformações. Dessa forma, as molas produzidas apresentam características funcionais adequadas para potencializar aplicações industriais a partir de LMF Ni-Ti. |
publishDate |
2018 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2018-08-30 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2018-10-09T13:19:28Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2018-10-09 2018-10-09T13:19:28Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1921 |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
SANTIAGO, J. J. de M. Comportamento térmico e mecânico de molas helicoidais de liga com memória de forma Ni-Ti obtidas por fundição de precisão. 2018. 121f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2018. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1921 |
url |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1921 |
identifier_str_mv |
SANTIAGO, J. J. de M. Comportamento térmico e mecânico de molas helicoidais de liga com memória de forma Ni-Ti obtidas por fundição de precisão. 2018. 121f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2018. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1921 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Campina Grande |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFCG |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Campina Grande |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG instname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) instacron:UFCG |
instname_str |
Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) |
instacron_str |
UFCG |
institution |
UFCG |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/1921/3/JOS%C3%89+JOELSON+DE+MELO+SANTIAGO+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+PPGEM+2018.pdf http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/1921/2/license.txt |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
d1c8635fc3d4f3b569328d7ded7189b7 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) |
repository.mail.fl_str_mv |
bdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.br |
_version_ |
1799308619537186816 |