RESUMEN Introducción: El desgaste es la causa principal de salida de servicio de componentes. Para enfrentarlo, la aplicación de recubrimientos por soldadura constituye la vía más eficiente. Objetivos: obtener recubrimientos de mejor desempeño frente al desgaste, empleando consumibles experimentales o controlando el proceso de deposición por soldadura por arco con consumibles comerciales, así como fabricar equipos y dispositivos para el montaje de ensayos para validar su desempeño tribológico. Métodos: Los recubrimientos fueron obtenidos por soldadura por arco. La evaluación fue enfocada hacia el desempeño al desgaste, abarcando otras propiedades que explican fenomenológicamente el comportamiento. Para los ensayos trobológicos fue realizado el diseño conceptual y la fabricación de equipos y dispositivos y fueron elaboradas técnicas operatorias y guías de prácticas de laboratorio. Resultados: Se obtienen recubrimientos de mejor desempeño para enfrentamiento al desgaste, en base a consumibles experimentales o en base al control del proceso de deposición con consumibles comerciales. Se realiza el diseño conceptual y la fabricación de equipos y dispositivos para ensayos tribológicos de recubrimientos para la investigación, la prestación de servicios al sector empresarial y la docencia. Conclusiones: Es posible explicar el desempeño tribológico de recubrimientos para alargar la vida en servicio de componentes sometidos a desgaste, en base al empleo de consumibles experimentales o en base al control del proceso de deposición por soldadura con consumibles comerciales. Los equipos y dispositivos fabricados para ensayos tribológicos brindan criterios consistentes sobre el desempeño de recubrimientos, posibilitando también la prestación de servicios al sector empresarial y la docencia.

ABSTRACT Introduction: The primary cause of component outage is wear. To solve it, the application of coatings by welding is the most efficient way. Objectives: To obtain improved performance wear resistant coatings, using experimental consumables or controlling the deposition process by arc welding with commercial consumables, as well as manufacturing equipment and devices for mounting tests to validate their tribological performance. Methods: The coatings were obtained by arc welding. The evaluation focuses on the deposit wear performance, covering other properties that phenomenologically explain the behavior. For the tribological tests, the conceptual design and manufacture of equipment and devices were performed and operative techniques and laboratory practice guides were developed for their use. Results: Improve performance coatings are obtained to work in wear conditions, based on experimental consumables or based on the control of the deposition process with commercial consumables. The conceptual design and manufacture of equipment and devices for tribological testing of coatings for research, service provision to the business sector and teaching are carried out. Conclusions: It is possible to explain the performance of tribological coatings to extend the service life of components subject to wear, based on the use of experimental consumables or based on the deposition process control by welding with commercials consumables. The equipment and devices manufactured for tribological tests provide consistent criteria of coating performance, in turn enabling the provision of services to the business sector and teaching.

RESUMO O Inconel 718 é uma liga à base de níquel que possui elevada resistência à fadiga e à fluência, ductilidade, rigidez, inércia química e capacidade de operar em elevadas temperaturas, por isto é bastante utilizada na fabricação de peças aeronáuticas de alto rendimento. Estas peças exigem tolerâncias dimensionais e geométricas estreitas que em geral podem ser conseguidas por meio do processo de retificação. No entanto este é um material de baixa usinabilidade, principalmente por ser bem suscetível aos danos térmicos que ocorrem nas peças usinadas durante a retificação. Neste sentido, ambas as funções de refrigeração e lubrificação dos fluidos de corte devem predominar no processo de retificação desta liga, logo qualquer tentativa para melhorar estas propriedades deles que podem representar um grande ganho. Somado a isso ainda é escassa a literatura específica de trabalhos que abordem o desvio dimensional de peças retificadas e como ele é afetado pelos parâmetros de corte. Neste sentido, este trabalho tem como objetivo contribuir com conhecimentos na área de retificação avaliando a influência de diferentes atmosferas lubri-refrigerantes no desvio dimensional na altura das peças em Inconel 718 retificadas. Foram testadas as atmosferas de usinagem, a seco e com fluido de corte, sendo que para esta a última o fluido de corte foi empregado em abundancia e também via a técnica da Mínima Quantidade de Lubrificante (MQL). Como parâmetros de corte foram testados dois valores de penetrações de trabalho, 20 µm e 40 µm. Os resultados mostraram que os menores valores de penetração de trabalho geraram os menores desvios dimensionais, como seria esperado. Além disso, a técnica MQL se mostrou mais vantajosa para redução de desvio dimensional em relação às outras atmosferas de lubri-refrigeração testadas. Os desvios obtidos enquadram-se na faixa de tolerância qualidade de trabalho, IT5 a IT6, coincidindo com a faixa normalmente relatada na literatura específica para peças fabricadas em Inconel 718.

ABSTRACT Inconel 718 is a nickel based alloy that has high resistance to fatigue and creep, ductility, stiffness, chemical inertia and the ability to operate at high temperatures. These properties make the Inconel 718 attractive to be employed in high performance parts. These parts require narrow dimensional and geometric tolerances that can usually be achieved by the grinding process. However, this material presents low machinability, especially because its susceptibility to thermal damages during grinding. In this sense, both lubrication and cooling properties of the cutting fluid must predominate during grinding of this alloy, so any attempt to improve the cutting fluids properties will represent a great contribution. Also, specific literature is still scarce in scientific studies about evaluation of dimensional deviation of ground workpieces and how they are affected by the cutting parameters. In this sense, this work aims to contribute with knowledge in the grinding field by evaluating the influence of different cooling-lubrication techniques on the dimensional deviation of the Inconel 718 workpieces. The machining atmospheres tested were: dry and with cutting fluid. For the latter, cutting fluid was applied via conventional coolant technique (flood) and via the Minimum Quantity Lubrication (MQL) technique. Two values of depth of cut 20 µm and 40 µm were testes as input parameters. The results showed that the lowest values of depth of cut (20 µm) generated smaller dimensional deviations, as would be expected. In addition, grinding with the MQL technique proved to be advantageous in generating the lowest dimensional deviation values. After measurements of the dimensional deviations, IT tolerance grades were calculated and they were within the IT6 – IT5 range, which is in agreement with the one usually mentioned in the specific literature for parts manufactured in nickel-base, Inconel 718, alloy.

Abstract Introduction Arterial Blood Pressure is a significant indicator of the current health condition of an individual. The correct detection of hypertension is essential, where this health problem is considered as one of the greatest health risks factors that affect the heart and circulatory system. This paper presents the importance of the application of metrological criteria for the diagnosis of hypertension using a sphygmomanometer aneroid. Methods 72 mechanical aneroid sphygmomanometers were calibrated using a standard manometer and the indication error, hysteresis, air leakage and rapid exhaust were determined; readings of these sphygmomanometers were compared to a properly calibrated and adjusted aneroid sphygmomanometer to carry out pressure measurements as those made during the hypertension diagnosis; the uncertainty of measurement associated with the sphygmomanometers calibration, and pressure values was assessed according to the recommendations of the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement, defined by the Joint Committee for Guides in Metrology. Results The results obtained have shown that about 61% of the evaluated aneroid sphygmomanometers did not meet the specifications. The variable that most contributed to the final calibration uncertainty was the hysteresis of the standard manometer, with 53% of contribution, followed by the sphygmomanometer resolution with 27%. Conclusion The periodic verifications are essential to evaluate the performance of these devices. It was shown that uncertainty of measurement influences the final diagnosis of hypertension and the application of metrological criteria can increase the reliability of the final diagnosis.

RESUMO Apesar do grande desenvolvimento de ferramentas com insertos de metal duro, material cerâmico e outros nas últimas três décadas, algumas das ferramentas de corte ainda necessitam ser reafiadas após a perda do corte por meio do processo de afiação com rebolos abrasivos. A afiação tem como objetivo gerar as arestas de corte de ferramentas novas ou restabelecer as arestas de corte de ferramentas desgastadas e, para que este processo seja eficiente, ela dependerá da seleção correta dos parâmetros de corte, da máquina ferramenta e habilidade do operador. Se neste processo um parâmetro de corte não for corretamente selecionado a geometria poderá ser comprometida e, no pior dos casos, a peça poderá sofrer queima. A queima leva, na maioria dos casos, à perda da dureza da ferramenta, propriedade essencial para que a ferramenta consiga resistir aos esforços durante a usinagem como, por exemplo, quando uma ferramenta monocortante de aço rápido é empregada no processo de torneamento cilíndrico de aços ao carbono. A fim de estudar o processo de afiação deste tipo de ferramenta, esta pesquisa aborda o procedimento de afiação com quatro diferentes valores de profundidade de corte, considerado um dos principais parâmetros que afeta a qualidade da geometria gerada. Utilizou-se um rebolo do tipo copo reto de óxido de alumínio branco, típico para esta operação. O material da peça foi o aço rápido (HSS) com dureza de 62 ± 2 HRC. As variáveis de saída foram os ângulos de saída, de posição principal e de posição secundário, que foram medidos com o auxílio de um projetor de perfil e um transferidor universal (apenas para o ângulo de saída). Além disso, a incerteza de medição foi calculada para caracterizar a dispersão dos valores atribuídos a cada ângulo medido. Os resultados mostraram que houve variação nas medidas dos ângulos em função da penetração de trabalho, como esperado, e que a maior exatidão dos ângulos gerados foi obtida após a profundidade de corte igual a 0,06 mm. Não houve formação de rebarba e nem a presença de queima das superfícies usinadas.

ABSTRACT Despite of technological advances in developments of cutting tools such as carbide inserts, ceramic materials and others in the last three decades, some of cutting tools still needs to have their cutting geometry restored due to wear through the sharpening operation with abrasive wheels. Sharpening aims to provide shape either to new cutting tools and worn ones. The efficiency of this operation depends on the correct selection of cutting parameters, machine tool and operator's ability. In this process, if an improper cutting parameter is selected, the workpiece geometry can be compromised and, at the worst-case scenario, surface burning can occur, thereby leading to reduction of tool hardness. Tool hardness and strength are essential to withstand cutting forces during machining, for example, when a lathe tool bit is employed for cylindrical turning of a mild steel. In this context, this work presents an experimental study on the sharpening operation of HSS lathe tool bit using four different values of depth of cut. The grinding wheel employed was a straight cup white aluminium oxide, which is highly recommended for such operation. The workpiece material was the high speed steel (HSS) with hardness of 62 ± 2 HRC. The output parameters evaluated were the values of the rake angle, side cutting edge angle and end cutting edge angle, that were all measured with aid of a profile projector and a universal protractor (only for the rake angle). All the experimental trials were replicated once and the angles were measured five times. Statistical analyse of the results were performed to evaluate the statistical significance of comparisons and the measurement uncertainty was calculated. The results showed that all angles were affected by the depth of cut, as expected, and the highest angles accuracy was obtained after machining with a depth of cut of 0.06 mm. No burrs and burning of machined surfaces were observed.

O processo A-TIG (soldagem TIG com fluxo ativo) consiste em depositar uma fina camada de fluxo sobre a superfície da peça antes da soldagem. A deposição da camada pode ser feita através de pincel ou spray, e a soldagem é realizada após a secagem. Verifica-se que com este processo é possível aumentar a produtividade (velocidade de soldagem) em até três vezes em comparação ao processo TIG convencional. Entretanto, os fenômenos físicos associados a este ganho prático de produtividade ainda permanecem sob discussão. Desta forma, o objetivo deste trabalho é analisar a eficiência térmica (rendimento térmico) e aporte térmico na soldagem com o processo A-TIG em comparação com o processo TIG convencional, utilizando-se de um calorímetro por nitrogênio líquido, como forma de contribuir para o melhor entendimento dos fenômenos físicos associados. Pelos resultados encontrados, se verifica que os efeitos da soldagem A-TIG sobre a geometria do cordão de solda se apresentaram de acordo com trabalhos anteriores. Em adição, de forma inédita, se destaca a menor eficiência térmica da soldagem A-TIG em comparação com a soldagem TIG convencional. A partir dos resultados encontrados, se nota que a constrição do arco é mais importante que a redução da eficiência térmica.

The A-TIG process (TIG welding with active flux) consists in depositing a thin layer of flux on the workpiece surface just before the welding. The layer deposition can be done by brushing or spraying over the surface, and welding is performed after it dries out. It is found that with this process it is possible to increase productivity (travel speed) up to three times higher compared to the conventional TIG process. However, the physical phenomena associated with this practical gain of productivity still remains under discussion. Thus, the aim of this paper is to analyze the thermal efficiency and heat input in the welding process with the A-TIG compared with conventional TIG process by using liquid-nitrogen calorimeter, as a contribution to better understanding the physical associated phenomena. From the presented results, it is observed that the effects of A-TIG welding on the weld bead geometry are in agreement with previous work. In addition, it is possible to conclude that the thermal efficiency of the A-TIG welding is lower than the efficiency in conventional TIG welding. Thus, it is possible to conclude that the arc constriction is more important than the reduction of thermal efficiency.

This work presents the evaluation of the uncertainty of the measurements to determine the consumption parameters of hardfacing electrode, emphasizing the mass measurement. The experimentation was carried out obtaining deposits at three levels of current (120 A, 145 A y 160 A) and measuring the time spent in welding, the length of the welds the test plate and electrode mass (initial and final). Based on these results, the consumption parameters were also determined. The uncertainty related to the measurements the mass of the samples, the mass consumption of the electrode, the deposited mass and consumption parameters was determined. The results showed that the deposition efficiency increase as a function of the current, turning the best result (74.12 %) at 120 A. The expanded measurement uncertainty associated to consumption parameters changed between 1.47% and 2.41% for the deposition efficiency, 0.4 g/min and 0.6 g/min for the consumption rate vary of 0.6 g/min to 0.7 g/min for the deposition rate.

Este trabajo presenta la evaluación de la incertidumbre de las mediciones realizadas para la determinación de los parámetros de consumo de electrodos de recargue, dando énfasis a la medición de masa. Para ello fueron realizados tres depósitos a tres niveles de corriente (120 A, 145 A y 160 A, respectivamente), registrándose el tiempo de soldadura, la longitud del cordón, así como la masa inicial y final de las probetas y de los electrodos. A partir de los datos anteriores fueron determinados los parámetros de consumo. Fue calculada la incertidumbre asociada a la masa de las probetas, a la masa consumida del electrodo, a la masa depositada y a los parámetros de consumo. Al finalizar el trabajo se comprobó que el rendimiento del depósito muestra un comportamiento decreciente con la corriente, siendo el mejor resultado de (74,12) % para una corriente de soldadura de 120 A. Los valores de incertidumbre expandida para el rendimiento varían entre 1,47 % y 2,41 %, para la tasa de consumo fueron obtenidos valores entre 0,4 g/min y 0,6 g/min, mientras que para la tasa de deposición la incertidumbre varía de 0,6 g/min a 0,7 g/min.

Este trabalho apresenta uma metodologia para estimar a incerteza associada à medição dos parâmetros que definem a geometria do cordão de solda, especificamente da área do cordão, de forma a atender à exigência estabelecida pela norma NBR ISO/IEC 17025. A qualidade geométrica dos corpos de prova utilizados durante as medições foi ainda avaliada através da medição dos desvios geométricos de planeza e de perpendicularidade. As seguintes etapas foram propostas e realizadas: identificação dos parâmetros que definem a geometria do cordão de solda; identificação e estudo das variáveis que afetam a medição destes parâmetros; adoção do modelo matemático para estimativa da incerteza de cada parâmetro; planejamento e execução dos experimentos para o levantamento dos dados, cálculo da incerteza e, finalmente, análise e discussão dos resultados. Através da análise dos resultados foi possível concluir que as incertezas provenientes da calibração do sistema de medição e relativa ao desvio de perpendicularidade contribuíram significativamente para a incerteza final. As análises despertaram uma preocupação com relação aos valores permissíveis para o desvio de perpendicularidade dos corpos de prova utilizados durante as medições.

This work presents a methodology to estimate the uncertainty associated to the measurement of the weld bead geometric parameters in order to address the requirements of NBR ISO/IEC 17025 Standard. The specimen geometric quality was additionally evaluated through the measurement of flatness and perpendicularity deviations. The following steps were proposed and executed: identification of weld bead geometric parameters; identification and study of the variables that affect measurement of the identified parameters; adoption of a mathematical model to estimate the uncertainty for each parameter; planning and execution of the experiments for data obtaining; uncertainty determination, analysis and discussion of the results. It was concluded that the most important variables influencing the final uncertainty were the uncertainty associated to the measuring system calibration and the perpendicularity deviation. The analysis warned about the permissible values of perpendicularity deviations of specimens used during the measurements.

O presente trabalho aborda a estimativa da incerteza associada à medição da largura do cordão de solda conforme recomendado pelo ISO GUM. A metodologia aplicada consistiu das seguintes etapas: identificação e estudo das variáveis que afetam a medição da largura do cordão, com paquímetro; adoção de um modelo matemático que relaciona as variáveis de entrada e de saída do sistema avaliado; planejamento e execução dos experimentos para o levantamento dos dados; estimativa da incerteza de medição e, finalmente, análise e discussão dos resultados. No final do trabalho foi possível concluir que a variabilidade associada às leituras, foi a fonte de maior contribuição para a incerteza final, e que a incerteza expandida atingiu o valor ± 1,03 mm para 95,45 % de abrangência.

This paper addresses the estimation of the uncertainty associated to welding bead width measurement according to the ISO GUM recommendations. The applied methodology consisted of the following steps: identification and study of the variables that affect measurement of the bead width with a caliper; adoption of a mathematical model that relates the input and output variables of the evaluated system; planning and execution of experiments to gather data; estimation of measurement uncertainty and, finally, analysis and discussion of results. By the end of this work it was possible to conclude that the variability associated to the readings was the source of the largest contribution for the final uncertainty, and that the expanded uncertainty has reached the value ± 1,03 mm to 95,45 % of coverage.