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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Fornadas de engenheiros fora do ponto

18/02/2011

BOA FORMAÇÃO de engenheiros: trabalho duro, tutoria, desafios, repetição.

Um editorial da Folha de São Paulo estima que os prejuízos com falhas de projetos em obras públicas é de 26.500.000.000,00 por ano. Sim, são 26,5 bilhões de reais perdidos por ano devido a erros de projeto. O editorial indica que devemos esperar pioras significativas, tanto pela enorme quantidade de obras necessárias para atingir as metas do PAC quanto pelo expressivo aumento da formação de engenheiros … à distância!

Sou forçado a endossar o pessimismo do editorial.

Nossas atividades em tribologia exigem cada vez mais que projetemos e construamos equipamentos para ensaios de desgaste e para estudo do atrito. As razões são duas. De um lado, o custo exorbitante dos equipamentos importados, exagerado pela falta de concorrência. De outro, a necessidade de conhecermos em detalhe a cadeia de medidas dos equipamentos, ou seja, não queremos caixas pretas nos equipamentos, pois isso atrapalha o entendimento dos fenômenos.

Cada projeto de um novo equipamento é um martírio. Nossos fornecedores de serviço, usinagem, montagem, instrumentação raramente nos entregam o que pedimos. As dificuldades são muito básicas, como a leitura incorreta de desenhos, a tomada de medidas em posições erradas, as medições erradas,  as usinagens inadequadas e as montagens que chegam a ser incompreensíveis.  Com isso, nossos prazos (e custos) se dilatam, e sempre há necessidade de retrabalho devido a erros.

Para enfrentar o problema, estabelecemos um procedimento de interação com nossos fornecedores de modo a contribuir para o aprendizado dos engenheiros e técnicos dessas empresas. Numa escala infinitamente maior, a Petrobras lançou o PROMINP (Programa de Mobilização da Industria Nacional de Petróleo e Gás Natural), por meio do qual luta contra a falta de engenheiros capacitados no país.

Certamente, formar engenheiros à distância não é a saída para melhorar a qualidade dos profissionais. A iniciativa atende a demanda premente de escolaridade, mas é incapaz de atender a demanda por educação de qualidade. A formação de profissionais que têm a obrigação de fazer certo requer tempo. Mais do que isso, requer tempo de trabalho duro. Requer repetição, enfrentamento de desafios, supervisão, tutoria, acompanhamento.

Essas demandas de supervisão, tutoria, acompanhamento expõem um outro lado da questão. Agora fica claro a estupidez da re-engenharia e da desmedida valorização da gestão (conhecimento fácil e barato, posto que disponível nas livrarias de rodoviárias e aeroportos) em detrimento do trabalhoso ensino da engenharia. Não existem engenheiros seniores (de verdade) em número suficiente para formar “on the job” os jovens. Fica, claro, tardia e infelizmente, o preço de décadas de ditadura seguidas de décadas de recessão coroadas pelo modismo da gestão.

E tome custos!

Amilton Sinatora

Referências

  • “Engenharia à distância”. Jornal Folha de São Paulo, 3 de fevereiro de 2011, Editoriais, página A2.

Mercadante ministro da ciência e tecnologia

26/01/2011

Segundo o Ministro,o Livro Azul terá papel central na sua administração.

O Ministério da Ciência e Tecnologia é o mais estratégico dos ministérios. Enquanto ministério da tecnologia, ele tem que gerir, estimular, fomentar, organizar a aplicação da ciência transformando conhecimento em produto interno bruto. Enquanto ministério da ciência, ele tem a função de lançar no presente as bases para que, no futuro, se possa transformar conhecimento em PIB.

A tarefa do “ministério da tecnologia” é  para já! Deve servir à estratégia vigente (qualquer que ela seja) e por isso é acompanhada do risco do imediatismo, das cobranças dos grupos de pressão e, por fim, sujeita à tentação da dispersão democratista dos recursos.

A tarefa do “ministério da ciência” é de apostar hoje em vetores de pesquisa para que no futuro alguns desses vetores representem conhecimento transformável em PIB, ou seja, para que no futuro tenhamos ciência para aplicar. Por isso, esta tarefa é sujeita às criticas daqueles que precisam antever um resultado para investir, é sujeita às cobranças dos que não entendem os ritmos e caminhos da construção da ciência, e é sujeita à tentação de seguir os modismos copiados do primeiro mundo quanto à construção do futuro.

O discurso de posse do Ministro Mercadante, como todo discurso de posse, apresenta as intenções ainda desinformadas da vivência no cargo e serve como uma importante declaração de intenções, que será evidentemente temperada pelo relacionamento com as pedras do caminho e com o conhecimento adquirido no percurso.

Um bom gestor deve saber fazer a escolha da sua prioridade. Minha leitura do discurso mostra que teremos um ministro predominantemente da tecnologia, que elegeu a aplicação do conhecimento existente como foco de sua gestão. Um parágrafo elucida este ponto. “De qualquer forma, o descolamento entre ciência e produção tem de ser superado. Pasteur afirmou que não há ciências aplicadas e sim aplicações da Ciência. Todo conhecimento científico pode e deve contribuir para aumentar a nossa competitividade e melhorar a qualidade de vida de todos os brasileiros”. *

Nessa toada e em parte anterior de seu discurso, o Ministro define sua visão econômica citando os seguidores de Schumpeter,  advogando a concepção “…que concebe a inovação como uma visão sistêmica, que articula organicamente todos os agentes envolvidos no processo”. O Ministro prossegue: “Coerentemente com tal modelo, precisamos articular de forma mais consistente, o saber gerado nas universidades e nos institutos de pesquisa com as necessidades tecnológicas do processo de produção industrial”. *

Para todos os que atuam em engenharia e em especial para nós do Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies, estas afirmativas são muito animadoras uma vez que pretendem reforçar e aprofundar ações com as quais estamos alinhados desde há pelo menos 25 anos.
Um exemplo é o projeto Desafios Tribológicos em Motores Flex Fuel, que surgiu a partir de uma solicitação de parceiros da indústria automotiva (GM, VW, FPT, PSA, PEUGEOT) bem como de fornecedores da cadeia produtiva (MAHLE, PETROBRAS, FUNDIÇÃO BALANCINS). Este projeto, que congrega docentes da USP, UNICAMP e UFABC, tem caráter pré-competitivo e um forte componente de formação de pessoal e de criação de conhecimento sobre a tribologia dos motores de combustão interna, de forma a apoiar o desenvolvimento sustentado de tecnologias para motores que utilizem biocombustíveis, tanto em suas empresas como nos centros de pesquisa acadêmicos.

Quanto ao papel e a visão do Ministro da Ciência, teremos que aguardar novos pronunciamentos ou mergulhar mais profundamente nos termos do discurso de posse e de suas referências, como o “Livro Azul” que, segundo o Ministro, “ terá, sem dúvida papel central na orientação de minha administração”. *

*Discurso de posse Ministério da Ciência e Tecnologia: http://www.mercadante.com.br/noticias/ultimas/pronunciamento-posse-no-ministerio-da-ciencia-e-tecnologia

Amilton Sinatora