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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
Engenharia Mecânica (24009016025P1)
Desenvolvimento de malhas flexíveis de ligas de memória de forma níquel-titânio (Ni-Ti) para aplicações biomédicas
ALINE MICHELLY DO NASCIMENTO
DISSERTAÇÃO
28/02/2019

As Ligas com Memória de Forma (LMF) são materiais funcionais que possuem a capacidade de recuperar grandes níveis de deformações, quando comparadas aos metais convencionais, após serem submetidas a um gradiente de temperatura ou tensão. Dentre as LMF, aquelas do sistema binário Níquel-Titânio (Ni-Ti) têm se destacado nas áreas de aplicações biomédicas por apresentarem a combinação de biocompatibilidade, resistência mecânica, ductilidade e capacidade de amortecimento. Devido às dificuldades relacionadas à usinabilidade desses materiais, novas alternativas de fabricação vêm sendo estudadas para a fabricação de geometrias complexas, incluindo a soldagem. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi fabricar e caracterizar termomecanicamente protótipos de malhas de LMF Ni-Ti superelásticas (SE) e com efeito memória de forma (EMF) a partir de fios comerciais superelásticos laminados e submetidos à soldagem por pulsos de GTAW (Gas Tungsten Arc Welding). Inicialmente, fios Ni-Ti com diâmetro de 0,67 mm foram laminados a frio para obtenção de fitas finas e flexíveis (0,15 mm de espessura) a serem soldadas usando um processo por pulsos GTAW controlado. Após testes preliminares para determinar os melhores parâmetros de soldagem (potência e tempo de pulso) protótipos de malhas LMF Ni-Ti foram fabricados. As fitas laminadas íntegras obtidas apresentaram resistência mecânica 37% maior que o fio LMF Ni-Ti. A soldagem promoveu modificações nas temperaturas de transformação na junta soldada das fitas, assim como modificou a resistência mecânica das mesmas, levando a uma redução da ordem de 59% em relação à fita íntegra EMF. As malhas obtidas apresentaram o efeito memória de forma e a superelasticidade. Concluiu-se que é possível confeccionar malhas com características funcionais a partir da laminação e soldagem por pulsos GTAW.

Liga Ni-Ti;Laminação a frio;Malhas;Soldagem;GTAW.
Shape Memory Alloys (SMA) are functional materials that have the ability to recover large deformations, when compared to conventional metals, after being subjected to a change in temperature or mechanical loading. Among them, the SMA of the binary system Nickel-Titanium (Ni-Ti) have stood out for biomedical applications because they present the combination of biocompatibility, mechanical strength, ductility and damping capacity. Due to the difficulties related to the workability of these materials, new manufacturing alternatives have been studied for the manufacture of complex shapes, as welding techniques. In this context, the objective of this work was to manufacture and characterize thermo-mechanically prototypes of superelastic (SE) and shape-memory effect (SME) Ni-Ti meshes from laminated superelastic commercial wires and subjected to GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) spot welding. Initially, Ni-Ti wires with a diameter of 0.67 mm were cold rolled to obtain thin and flexible ribbons (0.15 mm thick) to be welded using a controlled GTAW pulse process. After preliminary tests to determine the best welding parameters (power and pulse time) prototypes of SMA Ni-Ti meshes were fabricated. The obtained laminated ribbons presented mechanical resistance 37% higher than the Ni-Ti SMA wire. The welding promoted changes in the welding temperatures as well as on the mechanical resistance of the ribbons, with a reduction of around 59% in relation to the SME ribbon without welded joint. The obtained meshes presented the shape memory effect and the superelasticity. It is concluded that it is possible to make meshes with functional characteristics from cold rolling and GTAW spot welding.
Meshes;Ni-Ti Alloy;Welding;Cold rolling;GTAW.
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
O trabalho possui divulgação autorizada
ALINE MICHELLY DO NASCIMENTO (2019).pdf

Contexto

SISTEMAS TERMOMECÂNICOS
ANÁLISE E PROJETO DE SISTEMAS TERMOMECÂNICOS
COOPERAÇÃO UFCG-UFRJ-ITA PARA O DESENVOLVIMENTO DE ATUADORES DE LIGAS COM MEMÓRIA DE FORMA: FABRICAÇÃO, CARACTERIZAÇÃO, MODELAGEM E APLICAÇÕES (PROCESSO CNPQ N. 552199/2011-7)

Banca Examinadora

CARLOS JOSE DE ARAUJO
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
RENATO ALEXANDRE COSTA DE SANTANA Docente - PERMANENTE
RAPHAEL HENRIQUE FALCAO DE MELO Participante Externo

Vínculo

Bolsa de Fixação
Instituição de Ensino e Pesquisa
Ensino e Pesquisa
Sim
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Capes UFRN RNP
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