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.

leeds simposium 1

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).

leeds symposium 2

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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Muqueca tribológica

20/01/2011

Ingredientes

  • 5 defesas de mestrado em dois dias ( Vitória 21 – 22 de dezembro 2010)
  • Profa. Cristina Godoy para uma bela palestra sobre dureza
  • 6 examinadores externo de Uberlândia, São Paulo e Paraná
  • 3 examinadores internos
  • 2 orientadores dispostos a quase tudo

Modo de preparar

Reúna muito espírito crítico, vontade de evoluir, honestidade científica, ao menos dois anos de trabalho forte. Motive e acalme os alunos. Junte todos numa sala por dois dias. Anote e discuta atentamente todas as criticas, perguntas e sugestões. Faça uma visita guiada pelo bem organizado e muito bem equipado laboratório de tribologia da UFES.

Resultados

Dois dias de ininterruptas discussões sobre tribologia.

Reforço e potencialização da colaboração e confiança entre colegas.

Alta motivação dos mestrandos.

E uma moqueca à beira mar!

Aos “chefs” Cherlio Scandian e Marcelo Camargo Severo de Macedo, os agradecimentos e parabéns!

Continuidade

Estão programadas: pizza tribológica em São Paulo e tutu tribológico em Belo Horizonte.

Na foto, da esquerda para a direita:

  1. Carlos Henrique Silva (UTFPR)
  2. Marcelo Camargo Severo de Macêdo (UFES)
  3. Washington Martins (UFES)
  4. Cherlio Skandian (UFES)
  5. Roberto Martins de Souza (USP)
  6. Amilton Sinatora (USP)
  7. André Tschiptschin (USP)
  8. Antônio Cesar Bozzi(UFES)
  9. Cristina Godoy (UFMG)
  10. Daniel B. De Mello (UFU)
  11. Sinésio Franco (UFU)  (não aparece na foto)

Amilton Sinatora


Desgastes imateriais

13/01/2011

Nesse domingo chuvoso fui presenteado por Graham Greene com a seguinte passagem tribológica.
“ Se aquela catedral houvesse existido por cinco séculos, em vez de duas décadas, será que teria se revestido de uma atmosfera convincente, com o desgaste de passos e a erosão do tempo?”
O texto lembrou-me de uma foto de 2007 feita pelo amigo Mario Vitor Leite. Na época aluno de doutorado fazendo estágio em Portugal com apoio da fundação Santander, não resistiu à proximidade e visitou Santiago de Compostela.
Lá, flagrou a base da coluna que sustenta o santo  escavada por 800 anos de fé.

Graham Greene. “O americano tranqüilo. Editora Globo. 1a. Ed. 2007 p. 120

Amilton Sinatora


Tribo Flex – um ano de tramitação na Fapesp

07/01/2011

Tribo Flex: reuniões mensais enquanto o projeto tramita.

No dia 23 de dezembro de 2010 completou um ano a tramitação do projeto de Tribologia de Motores Flex Fuel na FAPESP.

Nem sim nem não, mas a resposta da FAPESP já não é o que mais importa neste caso. Quando um projeto de inovação que congrega empresas do porte da GM, PSA, RENAULT, VW, MAHLE, PETROBRAS, FPT e três universidades paulistas tramita por um ano (pelo menos), fica evidente que há algo errado no sistema de P&D do Estado de São Paulo.

Uma negação expedita, digamos até abril do ano que finda, nos deixaria à vontade para recorrermos ao governo federal em busca de apoio. As sucessivas protelações nos trouxeram ao fim do mandato presidencial com conseqüente troca de postos nos órgãos federais, o que nos tolheu possibilidades de buscar ajuda no segundo semestre de 2010. Certamente, no início de 2011, quando as posições de mando nos órgãos federais estiverem estabelecidas, voltaremos a negociar neste âmbito.

Apesar da morosidade na tramitação, temos mantido reuniões mensais e conseguido fundos para o projeto. A PETROBRAS financiou um tribômetro multiuso adequado à avaliação de lubrificantes e de produtos de combustão que permitirá avanços experimentais ainda no primeiro semestre de 2011. Ao mesmo tempo, alguns dos temas do projeto vão avançando lentamente com verba de outros financiamentos ou com bolsas da mesma FAPESP. Transmitimos seguidamente às empresas que não se trata de descaso nem de desinteresse do governo paulista em apoiar o estudo da tribologia de motores FLEX, uma vez que há muitos usineiros no governo e todos interessados em expandir o uso do álcool combustível.

Ao mesmo tempo que sabemos dizer o que talvez não seja a causa, não sabemos dizer qual é a mesma. Pelo sim, pelo não ou ao menos para mudar de ares, a próxima reunião será dia 27 de janeiro em Curitiba, terra de RENAULT, na Universidade Técnica Federal do Paraná. Com isso avançaremos no caráter nacional de projeto, o que talvez nos permita recorrer com mais propriedade ao financiamento federal.

Amilton Sinatora


O TRIBO-BR, um passo adiante e dois atrás?

17/12/2010

Está aberto o debate para a realização do Tribo-BR II.

Entre 24 e 26 de novembro de 2010 estiveram no Rio de Janeiro muitos integrantes da elite tribológica mundial.

Foi gratificante assistir uma apresentação de um jovem engenheiro, mestre pela UFES, empregando uma teoria de Zum-Gahr para explicar resultados experimentais com o Professor Zum-Gahr assistindo a apresentação! Também foi muito gratificante ver todas as sessões tomadas e ver todas as apresentações brasileiras e latino-americanas discutidas pelos importantes participantes.

Dos 104 participantes, 54 vieram de 25 países. Somados aos 8 palestrantes convidados (ver lista no post “Três ou mais razões para participar do TRIBO-BR“), tivemos um congresso com 50% de estrangeiros, o que é muito raro por aqui. Nos corredores e durante os intervalos das sessões foram muitas as parcerias estabelecidas ou reforçadas. As empresas presentes  trouxeram problemas técnicos interessantes e se motivaram com as apresentações feitas.

Pude constatar que nossos estudos são muito consistentes e bem formulados, assim como os dos colegas da Colômbia, e que refletem as características juvenis de nossa ciência. Ou seja, são bons trabalhos mas com limitações de técnicas e de permanência no tema, características compatíveis com os menos de 20 anos de tribologia no Brasil. O caminho é promissor, o que se vê ao analisar o histórico de participação dos nossos pesquisadores no congresso Wear of Materials que se dá há pouco mais de 10 anos!

Então por que dois passos atrás?

Os pontos que chamaram minha atenção e de colegas do exterior foi a ausência completa de alunos de graduação, pós graduação e de pós doutorandos. Também me preocupou a ausência de pesquisadores do Pará, Rio Grande do Norte, Santa Catarina, Rio Grande do Sul e dos muitos físicos que atuam em tribologia ou áreas correlatas. A explicação para isso é simples, o custo da inscrição.

A realização de um segundo TRIBO_BR foi diversas vezes sugerida. Entretanto, sua realização requer a resolução das questões acima e o envolvimento de jovens (e motivados) tribologistas na sua organização. Não realizar um segundo encontro colocará em questão a realização do primeiro. O TRIBO_BR II está aberto para o debate.

Amilton Sinatora


Erosão, natureza e reflexões mais amplas

20/08/2010
Erosão do Solo

Grand Canyon, o mais espetacular “gasto por erosão” do planeta

É a forma de desgaste provocada pela ação de partículas duras incidentes sobre um sólido, carreadas ou não por um fluido.

A definição acima se aplica à ação dos  minérios nos chutes, nos dutos, no transporte de minérios ou de grãos de cereais e também se aplica adequadamente às formas mais espetaculares de erosão que conhecemos, a erosão na natureza.
A lua, que incorpora tanta simbologia, traz marcas indeléveis da incidência de “partículas”, no caso, os meteoros. Eles podem vir solitários como num “ensaio” mono-evento ou em nuvens. As condições peculiares da lua, em especial o vácuo, fazem com que as marcas de desgaste permaneçam para serem observadas. Em algumas delas é possível ver a interação de dois eventos, as crateras nas quais houve incidência de outro meteoro, evento raro e muito ilustrativo para os estudiosos do fenômeno na engenharia.
No grand canyon temos um dos mais espetaculares “gastos por erosão” do planeta. Neste, os abrasivos são carregados pela água do rio Colorado e as rochas mais duras da cabeceira do rio desgastam as mais moles rio abaixo, produzindo uma superfície de desgaste que é um fantástico cartão-postal.
Esta forma de erosão é a responsável pelos belos canyons do rio São Francisco entre Paulo Afonso e a barragem do Xingó, entre Piranhas (Alagoas) e Canindé (Sergipe). O assoreamento natural decorrente deste fenômeno muda o curso das águas e, como sabemos, é fortemente assistido em alguns lugares pela irresponsável destruição das matas ciliares e, como no parque Nacional da Chapada Diamantina,  pela mineração ilegal e irresponsável de diamantes.
Os exemplos de erosão causados pela propulsão de partículas pelo vento também são abundantes. No Paraná temos o parque Nacional de Vila Velha, onde a paisagem foi esculpida pelo vento do planalto resultando na fragmentação das rochas na forma de areia.
O conhecimento do mecanismo de desgaste visa nestes casos menos a predição de vida do que a reflexão sobre nossas atitudes e destino, tão bem expressa por Bob Dylan no trecho da sempre atual “Blowing in the Wind…”
“Yes, and how many years can a mountain exist,
Before it’s washed to the seas (sea)
Yes, and how many years can some people exist,
Before they’re allowed to be free?
Yes, and how many times can a man turn his head,
Pretending that he just doesn’t see?
The answer, my friend, is blowin’ in the wind
The answer is blowin’ in the wind”
Amilton Sinatora

Três ou mais razões para participar do TRIBO-BR

12/08/2010

Congresso Internacional de Tribologia, o TRIBO-BR, será realizado em novembro no Rio e recebe artigos até 30 de agosto.

Nos dias 24, 25 e 26 de novembro será realizado o Congresso Internacional de Tribologia, o TRIBO-BR. Caso participar de um evento de tribologia com 6 plenary speakers extremamente competentes,  ter seu trabalho publicado em revista bem conceituada internacionalmente, debater com colegas de profissão e visitar o Rio de Janeiro no início do verão não sejam razões suficientes, elenco abaixo mais algumas.

  1. Para engenheiros que atuam em mineração e siderurgia sempre ocupados em aumentar a vida e o tempo útil de funcionamento dos incrivelmente valiosos ativos de suas empresas, a participação do Prof. Steffan Jacobson da Universidade de Uppsala na Suécia deveria justificar a inscrição e participação no congresso. O Prof. Jacobson fará uma apresentação plenária sobre abrasão, forma de desgaste dominante em muitos dos equipamentos importantes destas empresas, como moinhos, caçambas, pás, carregadeira, chutes de minério, correias, estações de pelotização e sinterização, entre outros. Não bastasse esta presença ilustre, o autor do livro mais importante sobre abrasão, Microstructure and wear of materials, o Prof. Karl-Heinz Zum Gahr, também estará presente ao evento. Da mesma forma, os colegas acadêmicos que interagem com empresas deste setor como a VALE, PETROBRAS, SAMARCO, GERDAU, CSN, USIMINAS, entre outras, terão uma oportunidade de atualizar seus conhecimentos.
  2. Já os colegas que atuam junto a indústrias de tratamentos térmicos ou de tratamentos de superfície poderão refrescar seus conhecimentos nas palestras dos pesquisadores Dr Ali Erdemir, do Argonne National Laboratory nos Estados Unidos, e do professor Kenneth Holmber, do VTT na Finlândia. Estes pesquisadores apresentarão os mais recentes avanços nos tratamentos superficiais dos materiais. É de se esperar que empresas como a Balzers, a Brasimet, a HEF e a HAUSER, entre outras, venham a usufruir dos benefícios diretos ou via pesquisadores nacionais destas insignes visitas.
  3. Por fim, as apresentações dos professores Hugh Spikes, do Imperial College na Inglaterra, e Michel Martin, da Ecole Centrale de Lyon, trarão conhecimentos atuais sobre lubrificantes e lubrificação de interesse das empresas de rolamento, como INA, FAG, SKF, NSK, bem como para fabricantes de engrenagens e redutores – equipamentos nos quais (e da mesma forma que nos rolamentos), a lubrificação limítrofe e elastohidrodinâmica é essencial.
Por tudo isto levamos até 30 de agosto próximo a data para entrega de trabalhos completos para o evento e convidamos todos os pesquisadores e colegas do Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies em particular a participar do evento.
Amilton Sinatora