Projetos de Pesquisa
1. Desenvolvimento e otimização de processos de microfabricação mecânica
Coordenação: Gilmar Ferreira Batalha
Colaboradores: R. L. P. Cerveira e F. R. A. Silva (TF & Mestrado).

A otimização dos processos de microconformação passa atualmente por uma fase de grande interesse pela abordagem dos seus parâmetros tribológicos, sendo a topografia superficial uma característica que exibe um grande potencial para a otimização do processo como um todo. Esta pesquisa visa um método de caracterização tridimensional e concentra-se na determinação do comportamento do atrito, em operações de estampagem profunda de chapas metálicas, na procura por uma correlação com a qualidade superficial.

Palavras chaves: área real de contato, micro conformação
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2. Desenvolvimento de Hidroconformação de tubos e chapas
Coordenação: G. F. Batalha
Doutorandos: G. Damoulis & J. P. Abrantes
Mestranda: A. S. Ponce
Alunos de Graduação: C. E. Lima e B. B. Miranda
Projeto: CAPES-COFECUB EPUSP/EC-Lille.

São pesquisados modelos mais precisos para a conformação de metais. Neste sentido este trabalho busca identificar parâmetros envolvidos nos processos de hidroconformação mecânica e sua integração a modelos físicos mais adequados. Um estudo recente é do processo de conformação hidrostática de tubos, onde estão sendo desenvolvidos modelos experimentais e teóricos para estudar a influência do processo.

Palavras chave: hidroconformação, tubos.
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3. Processo de Fabricação-Seleção econômica
Coordenador: Gilmar F. Batalha e Marco Stipklovic Filho
Doutorandos: C. A. Monezi, C. O. C. Almeida
Mestrandos: C. T. Matayoshi, K. Arantes & F. Kronekurt

A determinação das condições de usinagem pode ser otimizada pelo uso de sistemas especialistas, uma vez que a usinagem engloba um grande número de variáveis, que exigem experiência prática e capacitação. Otimizou-se a fabricação via redução do tempo dos tempos de usinagem e adequação da ferramenta, avanço e profundidade de corte coerente com a máquina ferramenta. A otimização do fluxo de materiais na fabricação de blank soldado foi estudada sob a importância das propriedades de envelhecimento das chapas, que não podem ser combinadas com modos de produção e tempo de estoques muito distintos, pois a soldagem a laser e a estampagem são influenciadas pelo envelhecimento das chapas.

Palavras-chave: simulação, carrocerias, tubos.
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4. Processos de Fabricação e Matrizes
Coordenador: Gilmar Ferreira Batalha e Marco Stipkovic Filho
Doutorandos: G. Damoulis e J. P. Abrantes
Mestrandos: C. E. Suzuki e A. Albano
Alunos de Graduação: C. E. C. de Lima, D. R. Barreto Silva & M. B. Falcão, E. F. Waib & G. D. Krahenbuhl. & P. Nonaka.
Projeto: PACE - Partners for the Advancement of Collaborative Engineering Education.

Estudou-se o projeto de matrizes para conformação de peças automotivas usando aplicativos gráficos CAD (ex.: Unigraphics NX3) e programa de simulação MEF (PAM-STAMP & LS-DYNA) no desenvolvimento de projeto integrado de carrocerias automotivas e componentes aeronáuticos. São estudados efeitos de taxa deformação e suas conseqüências em fenômenos tais como retorno elástico, superplasticidade, conformação sob fluência com envelhecimento. Bem como processos tais como expansão hidrostática e suas matrizes.

Palavras-chave: modelagem, conformação, MEF
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5. Otimização e Desenvolvimento de Processos de Usinagem
Coordenadores: G. F. Batalha e M. Stipkovic Filho
Doutorandos: C. A. Flores Cisneros, E. C. Bordinassi, S. Delijaicov e I. Faccio (in memorian)
Mestrandos: G. de Siqueira Gallopi, G. Cruz Rossi & L. H. Lopes
Alunos de graduação: C. E. C. de Lima, V. Unterberger e D. R. B. Silva (I.C. - PIBIC CNPq).

Modelam-se as forças e temperaturas surgidas na interface cavaco-ferramenta sob condição de corte ortogonal, com grandes deformações plásticas e atrito interfacial. Busca-se uma análise computacional acoplando tensões termo - mecânicas, com correções para as não linearidades geométricas do comportamento do material e das taxas de deformações, além de um critério de falha dúctil para a determinação de uma geometria de cavaco não contínuo. Outro tópico de pesquisa é o monitoramento do desgaste de fresas de topo usando sensores de torque e de emissão acústica - Estuda-se o desgaste em ferramentas de usinagem, bem como o desenvolvimento de sistemas para seu monitoramento, uma vez que as rotinas baseadas apenas no conhecimento do operador não conseguem propiciar uma troca da ferramenta antes de um nível de desgaste que possa causar dano à peça usinada ou à própria máquina. Uma pesquisa de recente envolvimento deste grupo foi a preparação de metal duro para deposição de filmes de carbono tipo diamante. Em 2002 foi concluída um mestrado com o desenvolvimento de um dinamômetro para forças de furação, o qual permitiu estudos sobre furação de aços e compósitos reforçados com fibra de vidro. Em 2003 foi concluída uma dissertação que abordou o acabamento superficial em peças de ferro fundido usinado em alta velocidade. Em 2004 foi defendida tese de doutorado sobre a modelagem do processo de torneamento duro de um aço DIN 100CrMn6 e suas correlações com os esforços de corte. Em 2005 foi concluído mestrado envolvendo o torneamento em duro de aço ABNT 52100 (DIN100Cr6) com ferramentas a base de nitreto de boro cúbico com e sem revestimentos de TiN e TiAlN. Em 2005 ocorreram qualificação de doutoramento envolvendo estudo da integridade superficial de aços inoxidáveis super duplex.

Palavras-chave: usinagem, monitoração.
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6. Otimização e Desenvolvimento de Processos de Fabricação por Junção
Coordenadores: G. F. Batalha
Mestrandos: A. Ribolla, M. A. Barros, D. C. Ruiz, H. Kawamura, L. Sanches e D. Stocco,
Alunos de graduação: M. B. Falcão, D. R. B. Silva e L. W. Feng
Projeto: CNPq - Instituto Fábrica do Milênio - PMR-EPUSP / UFU / UFSC / UnB.

O objeto de pesquisa é a soldagem LASER Nd:YAG e sua aplicação em larga escala nas linhas de fabricação e montagem. São estudados casos da soldagem e brasagem do teto e painéis laterais com e sem material de adição, bem como a soldagem de geometrias mais complexas sem material de adição, usando duas estações automatizadas de soldagem para dois modelos diferentes de veículos. Descreve um estudo de caso para o uso de LASER Nd:YAG em células de manufatura flexível para a montagem de carrocerias automotivas nas plantas de um industria automotiva de classe mundial no Brasil, discutindo seu ciclo de trabalho, problemas operacionais e certificação da carroceria montada em sua geometria correta. Outro trabalho validou os parâmetros de solda. As amostras foram ensaiadas sob tração e medidos os diâmetros dos pontos de solda. Buscou-se um critério do modo de falha para pontos de solda por resistência que permita o cálculo do diâmetro mínimo do ponto de solda, indicando de modo confiável a ocorrência de falha na área ao redor e próxima ao ponto para o caso da aplicação de cargas de cisalhamento, os diâmetros mínimos calculados em função dos materiais empregados nos testes foram então comparados aos diâmetros teóricos e os reais medidos. A resistência e o modo de falhas de um ponto de solda são caracterizados em função da espessura das chapas utilizadas, resistência mecânica dos materiais, diâmetro do ponto e do modo de aplicação da carga sobre o ponto. A base foi o modelo de Van den Bossche, desenvolvido originalmente para aços de baixo carbono e aços de alta resistência, atualizando-o para novos aços da indústria automotiva, como aços BH (baked hardening) com revestimento galvanneal.

Palavras chave: solda a ponto, resistência, laser
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Laboratório de Engenharia de Fabricação
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