Deposição de aço inoxidável via aspersão térmica por arco elétrico sobre substratos poliméricos através do desenvolvimento de camada de ligação

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: Santos, Lucas Pereira dos
Orientador(a): Flores-Sahagun, Thais Helena Sydenstricker, 1960-
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Engenharia mecânica
Aço inoxidável
Polimeros
Aspersão térmica
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/53431
Resumo: Orientadora : Profª. Drª. Thais Helena Sydenstricker Flores-Sahagun
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spelling Cortés Paredes, Ramón Sigifredo, 1949-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaFlores-Sahagun, Thais Helena Sydenstricker, 1960-Santos, Lucas Pereira dos2024-02-28T17:19:16Z2024-02-28T17:19:16Z2016https://hdl.handle.net/1884/53431Orientadora : Profª. Drª. Thais Helena Sydenstricker Flores-SahagunCoorientador : Prof. Ramón Sigifredo Cortés ParedesTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 22/12/2016Inclui referências : f. 97-102Resumo: Durante anos, o mercado de plásticos tem apresentado altas taxas de crescimento e o desenvolvimento contínuo de plásticos modernos estabeleceu novos segmentos de mercado. Para a indústria automotiva e de engenharia de tráfego em geral, aplicações que utilizam plásticos leves estão em rápido crescimento. A metalização de plásticos é um processo comercial bem estabelecido que é utilizado em uma variedade de aplicações que vão desde a microeletrônica (por dispositivos de embalagem) até a indústria aeronáutica. Um material polimérico revestido de aço inoxidável, por exemplo, iria abrir novas e inovadoras possibilidades técnicas para a concepção de componentes com propriedades químicas, térmicas e mecânicas especiais que de outro modo seriam produzidos a um custo elevado, uma vez que o aço inoxidável é um material bonito e relativamente durável, no entanto é caro e mais difícil de moldar em comparação com os polímeros. Polímeros são fáceis de moldar, tem alta resistência à corrosão, são leves e quando metalizado adquirem algumas propriedades e aparência de metais. O objetivo deste trabalho é a obtenção de revestimentos de aço inoxidável em substratos poliméricos de nylon e polipropileno por meio de aspersão térmica. Nesta tese foram desenvolvidas camadas de ligação à base de resina epóxi (com ou sem preenchimentos) utilizando alumínio em pó em suas superfícies, as quais agiam como superfície de ancoramento para as partículas de aço inox aspergidas, resolvendo o problema do baixo módulo elástico superficial dos substratos. Foram observadas falha adesiva e microtrincas nas camadas de ligação devido à diferenças no coeficiente de expansão térmica do substrato e do revestimento, e também devido as tensões residuais geradas pelos processos de ciclos térmicos de aquecimento e resfriamento. No entanto, o uso do poli(cloreto de vinila) - PVC como substrato aliada à camada de ligação desenvolvida resultou na obtenção de revestimentos de aço inox promissores, devido à maior compatibilidade termomecânica entre ambos. Palavras-chave: Aspersão térmica. Polímeros. Camada de ligação. Aço inoxidável.Abstract: For years, the plastics market has experienced high rates of growth and the continuous development of modern plastics set new market segments. In many applications, the present plastics are an alternative to the ceramic or vitreous materials. For the automotive industry and traffic engineering in general, applications using lightweight plastics are rapidly growing. The metallization of plastics is a well established commercial process which is used in a variety of applications ranging from microelectronics (for packaging devices) to the aircraft industries. A coated stainless steel polymeric material, for example, would open new and innovative technical possibilities for the design of components with special chemical, thermal and mechanical properties that would otherwise be produced at high cost, since stainless steel is a good-looking material and relatively durable, however expensive and more difficult to mold as compared with the polymers. Polymers are easy to shape, have high corrosion resistance, are lightweight and when metallized acquire some properties and appearance of metals. The objective of this work is to obtain stainless steel coatings on polymer substrates of nylon and polypropylene by means of thermal spraying. In this thesis, epoxy resin bond coats (with or without fills) were developed using powdered aluminum on their surfaces, which acted as an anchoring surface for the sprayed stainless steel particles, solving the problem of the low elastic modulus in the surface of the substrates. Adhesive failure and microcracks were observed in the bond coat due to differences in the coefficient of thermal expansion of the substrate and the coating, and also due to the residual stresses generated by the thermal cycling processes of heating and cooling. However, the use polyvynil chloride -PVC as a substrate allied to the developed bond layer resulted in the achievement of promising stainless steel coatings due to the greater thermo- mechanical compatibility between the two. Keywords: Thermal spraying. Polymers. Bond coat. Stainless steel.103 f. : il. algumas color.application/pdfDisponível em formato digitalEngenharia mecânicaAço inoxidávelPolimerosAspersão térmicaDeposição de aço inoxidável via aspersão térmica por arco elétrico sobre substratos poliméricos através do desenvolvimento de camada de ligaçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - LUCAS PEREIRA DOS SANTOS.pdfapplication/pdf8949667https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/53431/1/R%20-%20T%20-%20LUCAS%20PEREIRA%20DOS%20SANTOS.pdf246e12f0da3dadab6e2a7b71524c0242MD51open access1884/534312024-02-28 14:19:16.401open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/53431Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-02-28T17:19:16Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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