Análise e estudo de parâmetros para texturização a laser com pulsos ultracurtos para melhoria das propriedades tribológicas de componentes de motor
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-09082018-092107/ |
Resumo: | 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. |
id |
USP_c2756d91d901f9b23d719c1abcafb29d |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:teses.usp.br:tde-09082018-092107 |
network_acronym_str |
USP |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
repository_id_str |
2721 |
spelling |
Análise e estudo de parâmetros para texturização a laser com pulsos ultracurtos para melhoria das propriedades tribológicas de componentes de motorAnalysis and study of parameters for laser surface texturing with ultrashort pulses to improve of tribological properties of engine componentsaço SAE 5115laser de pulsos ultracurtoslaser machininglaser surface texturingSAE 5115 steeltexturização a lasertribologiatribologyultrashort laser pulsesusinagem a laserNeste 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.In this work, optimizations were realized in the dimples manufacturing process on DIN 16MnCr5 steel surface, the target were to reduce the coefficient of dynamic friction between two surfaces. A laser with ultrashort pulses, temporal width of a few tens of femtoseconds, was used to manufacture dimples. In addition to studies of variation of laser beam fluency, the results of the use of different beam energy profiles were also analyzed. For analysis of dimples, techniques such as scanning electron microscopy (SEM), for morphological analysis, white light interferometry and confocal surface microscopy were used for topographic, dimensional and perfilometry. Wear tests were performed to analyze the variation of the friction coefficient in texturing surface. After the tests, it was observed that the texturing with ultrashort pulses presents a great advantage in manufacturing of dimples, due to the precision and absence of thermal interaction between the laser beam and the material. In relation to the friction coefficient, the textured samples presented a reduction of the friction force and consequently of the friction coefficient, but an increase in the contact pressure between the studied surfaces was observed.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPRossi, Wagner deVieira, Alexandre2018-06-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-09082018-092107/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2018-10-03T01:45:28Zoai:teses.usp.br:tde-09082018-092107Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212018-10-03T01:45:28Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
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 |
title |
Análise e estudo de parâmetros para texturização a laser com pulsos ultracurtos para melhoria das propriedades tribológicas de componentes de motor |
spellingShingle |
Análise e estudo de parâmetros para texturização a laser com pulsos ultracurtos para melhoria das propriedades tribológicas de componentes de motor Vieira, Alexandre aço SAE 5115 laser de pulsos ultracurtos laser machining laser surface texturing SAE 5115 steel texturização a laser tribologia tribology ultrashort laser pulses usinagem a laser |
title_short |
Análise e estudo de parâmetros para texturização a laser com pulsos ultracurtos para melhoria das propriedades tribológicas de componentes de motor |
title_full |
Análise e estudo de parâmetros para texturização a laser com pulsos ultracurtos para melhoria das propriedades tribológicas de componentes de motor |
title_fullStr |
Análise e estudo de parâmetros para texturização a laser com pulsos ultracurtos para melhoria das propriedades tribológicas de componentes de motor |
title_full_unstemmed |
Análise e estudo de parâmetros para texturização a laser com pulsos ultracurtos para melhoria das propriedades tribológicas de componentes de motor |
title_sort |
Análise e estudo de parâmetros para texturização a laser com pulsos ultracurtos para melhoria das propriedades tribológicas de componentes de motor |
author |
Vieira, Alexandre |
author_facet |
Vieira, Alexandre |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Rossi, Wagner de |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Vieira, Alexandre |
dc.subject.por.fl_str_mv |
aço SAE 5115 laser de pulsos ultracurtos laser machining laser surface texturing SAE 5115 steel texturização a laser tribologia tribology ultrashort laser pulses usinagem a laser |
topic |
aço SAE 5115 laser de pulsos ultracurtos laser machining laser surface texturing SAE 5115 steel texturização a laser tribologia tribology ultrashort laser pulses usinagem a laser |
description |
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. |
publishDate |
2018 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2018-06-13 |
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://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-09082018-092107/ |
url |
http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-09082018-092107/ |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.none.fl_str_mv |
|
dc.rights.driver.fl_str_mv |
Liberar o conteúdo para acesso público. info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
Liberar o conteúdo para acesso público. |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.coverage.none.fl_str_mv |
|
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
publisher.none.fl_str_mv |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP instname:Universidade de São Paulo (USP) instacron:USP |
instname_str |
Universidade de São Paulo (USP) |
instacron_str |
USP |
institution |
USP |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP) |
repository.mail.fl_str_mv |
virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br |
_version_ |
1815256837622071296 |