Participação da academia e indústria brasileira no “Leeds-Lyon Symposium on Tribology” de 2015.

06/11/2015

por Tiago Cousseau

O Simpósio e a representatividade Brasileira:

Tribologia é a ciencia que estuda atrito, desgaste e lubrificação. Um dos congressos mais tradicionais e respeitados na area é o “Leeds-Lyon Symposium on Tribology“, que teve sua 42ª edição em 07 a 09 de Setembro de 2015. O simpósio este ano teve como tema chave: Surfaces and interfaces mysteries across the interface. Em decorrência, debateu-se em detalhe a interação entre superfícies (óxidos, terceiro corpo, etc.) e lubrificantes (em especial, os aditivos). O 42 Leeds-Lyon contou com a presença de mais de 300 pesquisadores provenientes dos quatro cantos do mundo.

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O Brasil teve uma participação ativa por meio de 3 trabalhos do Laboratório de Fenômenos de Superfície (LFS), Escola Politecnica – USP (sendo um em parceria com a Universidade Sueca de Halmstad), 2 trabalhos da Universidade Federal do Rio Grande do Norte e a coordenação de uma sessão de apresentações (LFS/USP). Dada a importancia do simpósio, o LFS / USP tem tido uma presença constante no mesmo, em especial com trabalhos gerados pelo consórcio de P&D automotivo “Desafios Tribologicos de Motores Flex- Fuel” (projeto FAPESP Nº 2009/54891-8). Vide tabela 1 e 2.

Tabela 1 – Trabalhos desenvolvidos e apresentados no 42º Leeds-Lyon Symposium por autores Brasileiros (2015).

  • T. Cousseau; J.S.R Acero; A. Sinatora – USP. Tribological response of fresh and used engine oils: the effect of surface texturing, roughness and fuel type
  • Z. Dimkovski (Halmstad University), E. Tomanik, F. Profito – USP. Influence of surface waviness on predictions of friction between cylinder liner and oil control ring
  • A. Rodrigues; T. Yonami-me; E. Albertin; A. Sinatora – USP. Pin on disc tribotests with addition of Cu particles as an interfacial media: characterization of disc tribosurface using SEM-FIB techniques
  • S. Alves; V. Mello; E. Faria; A.P. Camarog- UFRN. Nanolubricants developed from tiny CuO nanoparticles
  • J.O. Junior; A. Medeiros; A. Farias- UFRN. Characterization of the dynamic behaviour of lubricity fuels using vibration signals and multiresolution analysis

Tabela 2 – Trabalhos desenvolvidos e apresentados no 40º e 41º Leeds-Lyon Symposium pelo LFS/USP

  • F. Profito,D. Zachariadis, E.Tomanik. Deterministic modelling of the lubrication regime on piston ring–cylinder liner contact (2014)
  • E.M. Bortoleto; R.M. Souza; M.G.V. Cuppari. Atomistic simulation on the sliding of a rigid indenter over aluminum with crystalline defects (2013)
  • E. Tomanik, F. Profito, D. Zachariadis. Modelling of the Hydrodynamic Support of Laser Surface Texturing on Cylinder Bore and Piston rings (2011)

Brasil e os centros de excelência em Tribologia:

Durante os 3 dias de intensa troca de conhecimento com pesquisadores de todo o mundo duas situações ficaram claras: i) os temas chave estudados pelo LFS/USP são os mesmos das escolas de tribologia mais antigas e renomadas da Europa; ii) e o “gap” de conhecimento em tribologia entre Brasil e Europa é cada vez menor. Atualmente o Laboratório de Fenômenos de Superfície da USP é um dos centros de investigação que está na liderança da pesquisa sobre o impacto dos biocombustíveis, em particular do etanol, nos sistemas lubrificados dos motores de combustão interna, apesar do interesse internacional crescente no tema. Isto decorre, principalmente: i) dos incentivos dos órgãos de fomento para a pesquisa em biocombustíveis a exemplo do Projeto “Desafios Tribológicos em Motores Flex-Fuel” financiado pela FAPESP em colaboração com a VW, RENAULT, FIAT, MAHLE, TUPY, PETROBRAS, Unicamp, UFABC e USP, coordenado pelo Prof. Dr. Amilton Sinatora da USP; ii) e das demandas crescentes na redução de emissões de poluentes, que impulsionam às empresas a desenvolverem tecnologias para atingir as metas estabelecidas.

Resumo dos trabalhos apresentados pelo LFS da USP:

Cousseau, T, Ruiz, S. J., Sinatora, A. Tribological response of fresh and used engine oils: the effect of surface texturing, roughness and fuel type.

Superfícies anisotrópicas lisas e rugosas foram testadas em ensaios de movimento alternado com lubrificantes comerciais novos e usados em dinamômetro abastecidos por etanol e por gasolina em condições controladas. Verificou-se que tanto o sentido de deslizamento ( ou //) quanto o grau de envelhecimento do lubrificante afetam significativamente a eficiência do sistema uma vez que estes fatores estão diretamente relacionados com o funcionamento dos aditivos lubrificantes. O efeito da textura dá-se pela maior ou menor facilidade de remoção de óxido das superfícies durante o contato, que é considerado um requerimento para o funcionamento dos aditivos redutores de atrito; já o efeito de uso do óleo foi atribuído a degradação térmica do aditivo modificador do atrito e da interação do mesmo com o combustível brasileiro, o qual inibe o efeito de redução de atrito. Estes resultados estão resumidos na Figura 3, a qual mostra que apenas o lubrificante novo quando o ensaio foi realizado com deslizamento no sentido perpendicular às linhas de retificação mostrou redução de atrito (5W30).

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Figura 3 – Coeficiente de atrito em função do tempo medido no sentido paralelo e perpendicular às linhas de retificação.

Dimkovski Z., Profito F., Tomanik E. Influence of surface waviness on predictions of friction between cylinder liner and oil control ring.

Os efeitos de forma, ondulação e asperezas de cilindros de motor de combustão interna foram analisados quando em contato com o anel de terceiro canalete (anel de controle de óleo) utilizando uma análise multi-escala. Esta análise mostrou que as condições de contato alteram-se significativamente devido à utilização de filtros, prática atual comum. Estes filtros geram uma distribuição mais uniforme de asperezas (ver Fig. 4),de modo que o atrito (Friction Mean Effective Pressure – FMEP) gerado no regime limítrofe de lubrificação diminui e a parte hidrodinâmica aumenta para uma dada velocidade, podendo gerar interpretações errada dos resultados.

Figura 4 - Contato de asperezas da superfície de um cilindro de um motor após 320h de rodagem (área escura). Distribuição depende do filtro utilizado. Da esquerda para direita: Superfície sem filtragem, superfícies filtrada utilizando filtro Gaussiano robusto com 2,5mm, 0,8mm e 0,25mm.

Figura 4 – Contato de asperezas da superfície de um cilindro de um motor após 320h de rodagem (área escura). Distribuição depende do filtro utilizado. Da esquerda para direita: Superfície sem filtragem, superfícies filtrada utilizando filtro Gaussiano robusto com 2,5mm, 0,8mm e 0,25mm.

A.C.P. Rodriguesa*, T. Yonamineb, E. Albertinb A. Sinatorac, C.R.F. Azevedoa. Pin on disc tribotests with the addition of cu particles as an interfacial media: characterization of disc tribosurfaces using sem-fib techniques.

O efeito da adição de cobre como meio interfacial (400 μm, 20 μm and 50 nm) na microestrutura e topografia da tribosuperfície de discos após ensaios pino contra disco (aço/aço) foi evidenciada pela comparação com a condição sem adição de meio interfacial. Microscopia eletrônica de varredura (MEV), feixe de íons focalizado (FIB) e mapeamento de raios X (XEDS) foram as técnicas utilizadas para caracterizar a composição química, microestrutura, tribofilme e camadas deformadas plasticamente na superfície dos discos. A caracterização topográfica mostrou a presença de terceiro corpo e plateaus com marcas de desgaste, e, para algumas condições, a formação de uma camada de transferência de óxido. Observou-se com o mapeamento de raios X a presença de oxigênio associado ao ferro para todas as condições. Adicionalmente, foi observada a adesão expressiva de partículas de cobre nas tribos-superfícies das condições 20 μm e 50 nm. As seções transversais em FIB revelaram a heterogeneidade da superfície, mostrando a formação de camadas transformadas tribologicamente (STT); trincas sub-superficiais; destacamento de regiões plasticamente deformadas e a formação de debris. A formação de uma camada oxidada, compacta e contínua foi apenas observada nas condições sem adição de meio interfacial e com adição de cobre a 400μm.

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Como foi nosso simpósio de Engenharia de Superfícies em João Pessoa.

29/10/2014

Com 231 resumos recebidos, o Simpósio N sobre Engenharia de Superfícies foi o maior do XIII Encontro da SBPMat. Entretanto, como destaquei na abertura do Simpósio, não só a quantidade deve ser avaliada; a qualidade é ainda mais importante. Foi por isso que convidamos palestrantes de peso internacional para dar começo às sessões da segunda e terça-feira. Seguem fotos dos invited em ação: Tiberiu Minea (Paris-Sud), Christopher Muratore (Dayton), Christoph Genzel (HZB) e Amilton Sinatora (USP).

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Além disso, houve muita presença internacional nos trabalhos apresentados, dando ares a nosso evento de Simpósio Internacional em Engenharia de Superfícies.

Ainda, os trabalhos apresentados podem ser submetidos por meio do sistema Elsevier a um volume especial da revista Surface & Coatings Technology.

É importante destacar o apoio do INCT Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies para custear a vinda dos palestrantes convidados.

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Os palestrantes convidados, o coordenador do simpósio (C. Figueroa) e membros do comitê científico (F. Alvarez e F. Lázaro Freire Jr).

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Sessão de pôsteres: avaliação para escolher o vencedor do Prêmio Gross do simpósio.

Entre outros pontos de destaque, menciono a homogênea distribuição de autores de trabalhos entre as regiões Nordeste, Sul e Sudeste do Brasil. Também chamou a minha atenção a elevada qualidade de alguns trabalhos de iniciação científica (IC), que era superior à de outros trabalhos de doutorado. Não foi casualidade que o prêmio de melhor pôster do Simpósio N foi para um estudante de IC (Rodolfo Bonoto Estevam, da Universidade Estadual de Ponta Grossa, pelo trabalho “Preparation and Characterization Of The Lbl Films Based Nanoparticle Graphene Oxide Interacting With 3-N-Propylpirydinium Silsesquixane Chloride“).

Aguardem nossas novidades para o próximo evento …

Para saber mais sobre o simpósio: http://engenhariadesuperficies.com.br/noticias.asp?idNoticia=442


Breve relato de participação na conferência PSE de Engenharia de Superfícies por plasma, na Alemanha.

24/09/2014

Aproveito a charmosa viagem de trem entre Garmisch-Partenkirchen e Innsbruck para escrever este post inspirado nas paisagens dos Alpes e, em especial, do Tirol.

O autor deste post, prof. Carlos Alejandro Figueroa, apresentando trabalho na PSE2014, realizada, como sempre em Garmisch-Partenkirchen (Alemanha).

O autor deste post, prof. Carlos Alejandro Figueroa (UCS), apresentando trabalho na PSE2014, realizada em Garmisch-Partenkirchen (Alemanha), como sempre.

A PSE2014 (14th International Conference on Plasma Surface Engineering) acabou e como sempre deixa uma série de experiências. Em termos de números, a PSE continua em crescimento, com mais de 800 participantes nesta última edição. Houve mudanças na disposição dos pôsteres que facilitaram o contato com @s autor@s que desafogaram os tumultuados corredores da última edição. Mesmo assim, a “Zugspitze raum” ficou pequena novamente e não comporta mais o número de participantes faz duas edições.

A programação técnica da conferência trouxe plenárias, palestras e pôsteres muito interessantes sobre temas já estabelecidos. Entretanto, não houve grandes novidades. Os trabalhos sobre plasma atmosférico e HiPIMS continuam com presença forte, mas sem trazer soluções em geometrias complexas ou usos industriais reais, respectivamente. No caso do HiPIMS, me faz lembrar à tecnologia PIII ou PI3. Após um começo promissor no ambiente acadêmico durante a década de 90, teve aceitação quase nula em termos industriais devido aos altos custos envolvidos e à relativa complexidade de uso no chão de fábrica.

Entre os trabalhos que mais me chamaram a atenção posso citar a tecnologia para deposição de DLC por microondas em escala industrial da Hauzer (porém ainda fazendo a deposição da intercamada de Cr por PVD) e uma tecnologia de sputtering por plasma atmosférico.

A exibição industrial teve presença maciça das empresas líderes na área da engenharia de superfícies a plasma ocupando cada vez mais espaços internos no prédio principal da conferência. Vale destacar que o equipamento de sputtering por plasma atmosférico estava funcionando e depositando ouro em superfícies planas.

Trocando visões e opiniões com outr@s colegas, o programa desta edição tinha alguns pôsteres mais interessantes do que algumas palestras e também teve mistura de temas dentro das sessões, como a keynote da sessão de PECVD que foi explicitamente sobre plasma atmosférico. Houve muita deserção de apresentadores de pôsteres,mas não percebi nenhuma palestra cancelada.

Finalmente, aproveito para parabenizar ao professor Albano Cavaleiro, da Universidade de Coimbra, por ter sido escolhido como chairman da próxima edição desta importante conferência.

Até a próxima conferência do mundo da engenharia de superfícies por plasma!

Carlos


Fotografias e imagens de microscopia em 3D para documentação técnica e científica.

16/09/2014

Sabia que imagens em três dimensões (3D) podem constituir um recurso importante para o trabalho do engenheiro e do pesquisador?

Na elaboração de relatórios e documentos técnicos e científicos, normalmente recorre-se a ilustrações com fotografias. Entretanto, registrar fotograficamente superfícies que apresentam textura ou irregularidade superficial, como, por exemplo, aquelas que sofreram desgaste ou corrosão, não é trivial. Requer conhecimento de técnicas fotográficas, particularmente no que diz respeito à iluminação, sensibilidade, profundidade de foco e contraste. Mais do que isso, a fotografia pode criar ilusão de óptica, transformando relevo em cavidade e vice-versa. A fotografia 3D elimina esta ilusão e inequivocamente consegue registrar a superfície.

Essas questões foram o ponto de partida para um workshop a cargo do professor Deniol Tanaka, que reuniu cerca de 40 professores e estudantes de Engenharias, Fotografia, Ciência de Materiais e outros cursos, na Universidade de Caxias do Sul (UCS), no final da tarde de 26 de agosto passado.

Vejam estas fotografias da turma. Notem que as duas de baixo são 3D; para enxergá-las corretamente é necessário usar óculos com lentes red/blue (destinados à visualização de imagens no sistema anaglífico).

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Deniol Tanaka, professor titular da Escola Politécnica da USP, é formado em Engenharia Mecânica pela UNESP. Possui mestrado em Ciências pelo ITA, e doutorado em Engenharia Metalúrgica e livre docência pela USP. Fã declarado da fotografia 3D, além de usar a técnica profissionalmente e incluí-la nas suas aulas de Análise de Falha, Tanaka costuma usar sua câmera 3D em eventos de cunho pessoal como os aniversários de seus netos.

No workshop, que formou parte da programação do  1º Seminário de Tecnologia, Inovação e Desenvolvimento Social organizado pelo Centro de Ciências Exatas e da Tecnologia (CCET) da UCS, ele passou aos participantes um amplo panorama de técnicas de imagem, indo desde noções básicas de fotografia (iluminação, profundidade de foco, tempo de exposição) até a criação de fotografias e imagens de microscopia em 3D. Vejam o arquivo da apresentação, gentilmente cedido pelo professor Tanaka:

Após o workshop, os estudantes de pós-graduação presentes seguiram para um módulo prático sobre micrografia 3D no microscópio eletrônico de varredura (MEV) do Laboratório de Caracterização de Materiais da UCS.

A presença do professor Tanaka em Caxias do Sul foi patrocinada pelo Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies.


Radiação síncrotron de alta energia na análise de filmes finos.

22/05/2014

A luz síncrotron de alta energia pode ser uma grande aliada na análise de filmes finos, afirma, na contramão da opinião dominante, o professor  Christoph Genzel, coordenador do departamento de Análise de Microestrutura e Tensão Residual no Centro de Pesquisa HZB, na Alemanha. Genzel é um dos palestrantes convidados do  Simpósio N “Surface Engineering – functional coatings and modified surfaces”, coorganizado por nosso Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies dentro do XIII Encontro da SBPMat (João Pessoa, 28 de setembro a 2 de outubro).

Vejam a divulgação da palestra:

Thin films seen in the light of high energy synchrotron radiation: stress and microstructure analysis using energy-dispersive diffraction.

genzel_photoOur invited speaker Professor Christoph Genzel is head of the Department of Microstructure and Residual Stress Analysis at the Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB), in Germany. At HZB he is also the deputy head of the Institute of Applied Materials, where he coordinates a group of diffraction and scattering. Besides, Genzel is Associate Professor at the Technische Universität Berlin.

In our symposium “Surface Engineering – functional coatings and modified surfaces”, Professor Genzel is going to present his talk about stress and microstructure analysis of thin films using energy-dispersive diffraction. Genzel will demonstrate that (contrary to a widespread opinion) high energy synchrotron radiation and thin film analysis may “fit together”. Genzel will share with our audience the corresponding experiments he performed on the materials science beamline EDDI at BESSY II, which is one of the very few instruments worldwide that is especially dedicated to energy-dispersive diffraction.

At Humboldt-Universität Berlin, Professor Genzel completed his Diploma thesis in crystallography (X-ray diffraction), his Doctoral thesis in X-ray topography (1984) and his habilitation in X-ray residual stress analysis. He has large professional experience on diffraction methods using high energy synchrotron X-rays, neutrons and laboratory X-rays; depth-resolved analysis of residual stress, microstructure and texture by angle and energy-dispersive diffraction, and in-situ analysis of stress and microstructure evolution under service conditions.


Palestra de professor da University of Dayton sobre filmes de dissulfeto de molibdênio: novo método de fabricação, propriedades e aplicações.

19/05/2014

O dissulfeto de molibdênio (MoS2), material bidimensional lubrificante, será o tema de uma das palestras convidadas do Simpósio N “Surface Engineering – functional coatings and modified surfaces”, evento coorganizado por nosso Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies dentro do XIII Encontro da SBPMat (João Pessoa, 28 de setembro a 2 de outubro).

O palestrante será Christopher Muratore, professor do departamento de Química e Engenharia de Materiais da Universidade de Dayton (EUA).

Segue a divulgação da palestra:

Mechanical, thermal, and electronic properties of transition metal dichalcogenides.

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Prof. Muratore

Our invited speaker Christopher Muratore is the “Wright Brothers Institute Endowed Chair Professor” at University of Dayton, Department of Chemical and Materials Engineering (USA). He holds a BSc in Metallurgical and Materials Engineering (1999) and a PhD in Materials Science and Engineering (2002), both from Colorado School of Mines (USA). In the past, he worked for the Air Force Research Laboratory and was a postdoctoral fellow at the Naval Research Laboratory. The papers he authored or co-authored have more than 1.090 citations.

In the American Vacuum Society (AVS), Muratore has held executive positions and coordinated meetings and projects. He has carried out editorial activities as a guest editor for Thin Solid Films and Surface and Coatings Technology. He was honored by Air Force Research Laboratory (Cleary Award Finalist, 2010), the American Vacuum Society (Bunshah Award, 2003), and the McQuiston Fellowship (2001).

In our symposium “Surface Engineering – functional coatings and modified surfaces”, Professor Muratore is going to talk about mechanical, thermal, and electronic properties of transition metal dichalcogenides (TMD), such as molybdenum disulfide (MoS2). These remarkable two-dimensional layered semiconductor materials are ubiquitous space lubricants and have many other unique characteristics. During his talk, Muratore is going to present a demonstration of TMD thin films growth on diverse substrates by novel vapor phase techniques, in particular an ultra-high vacuum (UHV) physical vapor deposition (PVD) process. Muratore will also share with our audience the excellent properties of the obtained TMD films, grown up to several square centimeters, as well as his investigations relating to the application of these materials in thermoelectric devices.


Superfícies e vácuo em capitais nordestinas: palestras internacionais, minicursos e apresentação de trabalhos.

07/05/2014

Olá leitores do nosso blog!

Hoje queremos reforçar a divulgação de dois eventos que ocorrerão neste ano com apoio do nosso Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies e organização de participantes do Instituto. Ambos os eventos serão realizados em belas capitais da Região Nordeste do país.

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O Simpósio N – “Surface Engineering: functional coatings and modified surfaces”, que fará parte do XIII Encontro da SBPMat, a ser realizado em João Pessoa (PB) de 28 de setembro a 2 de outubro de 2014. O simpósio contará com cinco palestras convidadas de renomados pesquisadores da área de Engenharia de Superfícies. E os trabalhos participantes do simpósio poderão ser publicados em edição especial da revista Surface and Coatings Technology. O coordenador do simpósio é o professor Carlos A. Figueroa, da seção UCS do nosso Instituto. A submissão de resumos, no site do XIII Encontro da SBPMat, está aberta até 23 de maio. Saibam mais e submetam seus trabalhos.

 

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O 1º Congresso Ibero-americano de Superfície, Materiais e Aplicações de Vácuo (I ICSMVA) e o XXXV Congresso Brasileiro de Aplicações de Vácuo na Indústria e na Ciência (XXXV CBRAVIC) serão realizados em Natal (RN) de 21 a 24 de outubro, com coordenação do professor Clodomiro Alves Junior, também participante do nosso Instituto. A submissão de resumos pode ser realizada até 20 de junho. Além das palestras convidadas de cientistas dos Estados Unidos, França, Itália, Portugal e Reino Unido, o evento contará com seis minicursos sobre filmes finos, tratamentos termoquímicos a plasma, técnicas de vácuo, nanomateriais e física de plasma. Mais informações no site do evento.

Aqui vão os cartazes dos dois eventos:

Cartaz do Simpósio “Surface Engineering: functional coatings and modified surfaces”.

Cartaz das palestras convidadas e minicursos do ICSMVA.