ABSTRACT Aluminum is a metal widely used commercially and usually with surface anodizing treatment. Anodizing is also a consolidated and widespread process, mainly a potentiostatic technique known as Mild Anodization, which uses organic acids as electrolytes with application of low potentials to generate semiconductor oxide layers. On the other hand, the pyroligneous liquor, which is a by-product of the production of charcoal, arising from the condensation of smoke from pyrolysis ovens as a process for controlling atmospheric pollution, is little known in technological means, being used primarily for agricultural purposes and has mainly organic acids in its composition, such as acetic acid, tar and ketones. On the other hand, anodizing processes are normally carried out in electrolytes that require expensive effluent treatment and controlled disposal. Thus, the aim of this study is to evaluate the behavior of pyroligneous liquor as an anodizing electrolyte for 6061 aluminum at different concentrations. Therefore, process parameters (current density, temperature, time) and three levels of electrolyte concentration were defined – 10%, 25% and 50% v/v. Comparatively, the same process parameters were used for the acetic acid electrolyte (at concentrations of 0.4%, 1% and 2% v/v). The surfaces after electrochemical treatment were evaluated for their morphology, through scanning electron microscopy, and for wettability, by the sessile drop method. It was verified that aluminum was anodized in pyroligneous liquor, while in acetic acid there was surface electropolishing. In the case of the pyroligneous liquor, the results showed that, under the proposed anodizing conditions, the process performance was better at the concentration of 10% v/v.

RESUMO O alumínio é um metal muito utilizado comercialmente e normalmente com tratamento superficial de anodização. A anodização também é um processo consolidado e difundido, principalmente uma técnica potenciostática conhecida como Mild Anodization, que utiliza ácidos orgânicos como eletrólitos com aplicação de baixos potenciais para gerar camadas de óxidos semicondutoras. Por outro lado, o licor pirolenhoso, que é um subproduto da produção de carvão vegetal, oriundo da condensação da fumaça dos fornos de pirólise como processo de controle de poluição atmosférica, é pouco conhecido nos meios tecnológicos sendo utilizado basicamente para fins agrícolas e tem principalmente ácidos orgânicos em sua composição, como o ácido acético, o alcatrão e cetonas. Por outro lado, os processos de anodização são feitos normalmente em eletrólitos que demandam tratamento de efluentes dispendiosos e descarte controlado. Assim, o objetivo deste estudo é avaliar o comportamento do licor pirolenhoso como eletrólito de anodização para alumínio 6061, em diferentes concentrações. Para tanto, foram definidos parâmetros de processo (densidade de corrente, temperatura, tempo) e três níveis de concentração do eletrólito – 10%, 25% e 50% v/v. Comparativamente, os mesmos parâmetros de processo foram utilizados para o eletrólito de ácido acético (em concentrações de 0,4%, 1% e 2% v/v). As superfícies após o tratamento eletroquímico foram avaliadas por sua morfologia, através de microscopia eletrônica de varredura, e quanto à molhabilidade, pelo método da gota séssil. Verificou-se que houve anodização do alumínio em licor pirolenhoso, enquanto que em ácido acético houve eletropolimento da superfície. No caso do licor pirolenhoso, os resultados mostraram que, nas condições de anodização propostas, o desempenho do processo foi melhor na concentração de 10% v/v.

ABSTRACT Zamac is a metallic alloy composed of zinc, aluminum, magnesium and copper. Its processing properties, such as low melting point and high hot fluidity, make the industry reprocess the waste from zamac production without sending it to a plant for refining, which can cause differences in chemical composition in the original alloy and consequently in its mechanical and microstructural properties. This work aims to evaluate the variations arising from the reprocessing of zamac 5 in the form of scrap containing alkaline copper electrodeposition in terms of microstructure and mechanical properties. The reprocessed samples were compared with zamac 5 samples as received and analyzed using hardness, compressive strength, microstructure tests using scanning electron microscopy and chemical composition tests using EDS. The results of the compressive strength and chemical composition tests show that a new alloy was formed, with an increase in copper concentration of approximately 4%, very similar to the ternary alloy Zn-15Al-4Cu. Although this new alloy has shown results of high hardness and relatively low compressive strength, preliminarily, it can be said that it is suitable for manufacturing parts that do not receive significant compressive stresses, such as decorations for clothes, bags, shoes and accessories.

RESUMO Zamac é uma liga metálica composta de zinco, alumínio, magnésio e cobre. Suas propriedades de processamento, como baixo ponto de fusão e alta fluidez a quente faz com que a indústria reprocesse o refugo da produção de zamac sem enviá-lo a uma usina para refino, podendo ocasionar diferenças de composição química na liga original e consequentemente nas suas propriedades mecânicas e microestruturais. Este trabalho visa avaliar as variações oriundas do reprocessamento de zamac 5 na forma de sucata contendo eletrodeposição de cobre alcalino quanto à microestrutura e às propriedades mecânicas. As amostras reprocessadas foram comparadas com amostras de zamac 5 como recebidas e analisadas por meio de ensaios de dureza, resistência à compressão, microestrutura por microscopia eletrônica de varredura e de composição química por EDS. Os resultados de ensaio de resistência à compressão e composição química mostram que houve a formação de uma liga nova, com aumento da concentração de aproximadamente 4% de cobre, muito semelhante à liga ternária Zn-15Al-4Cu. Embora essa liga nova tenha apresentado resultados de dureza alta e resistência à compressão relativamente baixa, preliminarmente, pode-se dizer que é adequada para fabricação de peças que não recebem esforços compressivos significativos, como enfeites para roupas, bolsas, calçados e acessórios.

RESUMO Empresas fornecedoras de Zamac reciclam sucatas de peças técnicas provenientes do processo produtivo de zamac injetado sob pressão e revestido por eletrodeposição. No entanto, somente 35% da sucata enviada para beneficiamento é reciclada e retorna para o processo produtivo como matéria-prima. Levando em consideração que a matéria-prima é um dos principais custos das empresas, o reaproveitamento de sucata representa uma oportunidade de economia para o processo fabril. Com isso, o objetivo desse trabalho foi verificar a viabilidade de fundição de sucatas de peças técnicas como matéria-prima para a fabricação de peças para o mercado da moda. A sucata foi analisada quanto à composição química, microestrutura e características térmicas. A sucata foi fundida sob pressão para produção de componentes para calçados e acessórios (elementos estéticos como fivelas e enfeites). Para comparação, enfeites e fivelas foram obtidos com matéria-prima virgem. Os enfeites e fivelas foram analisados quanto à microestrutura, resistência à corrosão e propriedades mecânicas. As amostras fundidas com uso de sucata responderam de forma satisfatória a todos os ensaios e, em alguns casos, de maneira superior às peças de controle, que foram fundidas com matéria-prima virgem. Assim, constatou-se que a sucata oriunda de peças técnicas pode ser usada como matéria-prima para produção de peças e acessórios para o setor de moda e, neste contexto, representa uma possibilidade de redução de custo de fabricação.

ABSTRACT Zamak supplier companies recycle scraps of technical parts from the production process of zamak injected under pressure and coated with electrodeposition. However, only 35% of the scrap sent for processing is recycled and returns to the production process as raw material. Taking into account that raw material is one of the main costs of companies, the reuse of scrap represents an opportunity to save the manufacturing process. With that, the objective of this work was to verify the viability of casting scraps of technical parts as raw material for the manufacture of parts for the fashion market. The scrap was analyzed for chemical composition, microstructure and thermal characteristics. The scrap was melted under pressure to produce components for shoes and accessories (aesthetic elements such as buckles and ornaments). For comparison, ornaments and buckles were obtained from virgin raw material. The ornaments and buckles were analyzed for microstructure, corrosion resistance and mechanical properties. Samples cast using scrap responded satisfactorily to all tests and, in some cases, better than control parts, which were cast with virgin raw material. Thus, it was found that scrap from technical parts can be used as raw material for the production of parts and accessories for the fashion sector and, in this context, it represents a possibility of reducing manufacturing costs.

ABSTRACT Titanium and its alloys are the most popular metals applied on end osseous implants manufacturing. Commercially pure titanium (Ti c.p.) has been successfully used as a biomaterial because of its mechanical and chemical properties, excellent corrosion resistance and biocompatibility. In order to improve and accelerate the osseointegration process after implantation, superficial treatments are performed aiming properties that stimulate the growth of the newly-formed bone. In this work, self organized titanium dioxide (TiO2) nanotubes were obtained by anodic oxidation on Ti c.p. (grade 2). Also, it has been shown that the process is industrially reproducible for this purpose. As parameters for the anodizing process, it was concluded that the optimal electrolyte was H3PO4 solution + 0.15% HF under potentiostatic mode for 30 minutes. Potentials of 1, 5, 10, 15 and 20 V were tested in order to verify the best conditions to obtain nanotubes. In this case, potential was set at 10V. The morphology of the samples was characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Scanning Electron Microscopy with Field Emission (SEM-FEG) and Atomic Force Microscopy (AFM). The results showed the nanotubes formation throughout the titanium samples surface. In accordance to the obtained roughness, it was observed that the formed nanotubes film is thin, however, the literature indicates that the film thickness is not relevant on the performance of nanostructures as optimizers of the osseointegration process, unlike the nanotubes morphology and diameter. In the wettability analysis, the nanotubes behaved as hydrophilic. Therefore, it is possible to obtain TiO2 nanotubes for using in implants by a superficial treatment, allowing a better osseointegration quality.

ABSTRACT In many places, charcoal production, using Australian Blackwood, is still a rudimentary process, generating huge environmental impact, due to the release of pyrolysis smoke into the atmosphere. Both the society and governmental agencies is pushing the factories to condense the smoke, generating byproduct known as pyroligneous liquor. Although it's largely used for agricultural purpose, as a fertilizer and phytosanitizer, its chemical composition presents hydrogen and oxygen rich compounds, making it a potential electrolyte in the surface treatment industry, especially for anodization. Organic alternatives are being used to replace these electrolytes to make the anodizing process cleaner. Then, for the first time, Australian Blackwood pyroligneous liquor was used as an anodizing electrolyte for titanium TICP-G2, to obtain oxides for protection and coloring of the metal. For such, suitable parameters to execute the process were determined (dilution, current density, temperature, agitation, pH, conductivity) and an analysis of the transient potential over time was made. The anodized surfaces were characterized using top view Scan Electronic Microscopy (SEM) and Grazing Incidence X-ray Diffraction (GIXRD). Based on the results presented, it can be concluded that the best parameters to anodize the titanium were obtained with 50% pyroligneous liquor diluted in water, obtaining colored surfaces and promoting the formation of oxide crystallites clusters mainly in longer process times (3600s).