DEMA 2004Faculdade de Engenharia Mecânica1 Departamentos da FEM Departamento de Engenharia de...
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 1
DEMA Departamentos da FEMDepartamentos da FEM• Departamento de Engenharia de Materiais (DEMA)
Atuação no estudo, desenvolvimento, processamento e caracterização de materiais metálicos, poliméricos, cerâmicos e compósitos, com aplicações multidisciplinares (metal-mecânica, automobilística, aeroespacial, eletro-eletrônica, biomédica)
Produtos automotivos fabricados com materiais cerâmicos (Cortesia Kyocera).
(a) Parte superior de pistões e anéis de nitreto de silício sinterizados,
(b) Rotor de turbo-alimentador de nitreto de silício,
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 2
DEMA
- Números de professores: 13
- Alunos de Mestrado: 37
- Alunos de Doutorado: 42
Docentes e Discentes do DEMADocentes e Discentes do DEMA
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 3
DEMAÁreas de Pesquisas:Áreas de Pesquisas:
Solidificação de Metais: Modelagem e simulação de processos de lingotamento contínuo e estático, otimização de processos de fundição através de modelos numéricos, solidificação unidirecional de ligas especiais e purificação de materiais por fusão zonal.
Conformação Plástica dos Metais: Conformação mecânica, modelagem e simulação de processos de conformação e tribologia aplicada.
O Departamento de Engenharia de Materiais realiza pesquisas em:
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 4
DEMA Áreas de Pesquisas:Áreas de Pesquisas: Metalurgia Física e Propriedades Mecânicas: Transformação de fase,
desgaste de materiais, tratamentos termomecânicos, mecânica e mecanismos de fratura, relação entre microestruturas e propriedades.
Tecnologia de Biomateriais: Desenvolvimento de próteses com materiais cerâmicos, poliméricos e compósitos.
Corrosão e Tratamentos Superficiais: Estudos da corrosão metálica, processos de eletrodeposição e imersão e caracterização de revestimentos.
Tecnologia dos Aços: Fabricação de ligas, tratamentos termomecânicos, estudo de microestrutura e propriedades de ligas.
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 5
DEMA Áreas de Pesquisas:Áreas de Pesquisas: Caracterização de Materiais: Caracterização química e
microestrutural, técnicas de microscopia ótica e eletrônica de varredura e análises de raios-x.
Tecnologia do Silício: Purificação química, solidificação unidirecional, caracterização de propriedades do silício.
Materiais Cerâmicos e Poliméricos: Obtenção e caracterização de materiais cerâmicos e poliméricos.
Tecnologia do Quartzo: Esta linha envolve pesquisas com fabricação do quartzo sintético; estudos para aplicação e desenvolvimento tecnológico do quartzo (defeitos estruturais; moagem; purificação e fusão do quartzo).
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 6
DEMALaboratório de Solidificação dos MetaisLaboratório de Solidificação dos Metais
Linhas de pesquisaLinhas de pesquisa
Transferência de calor e massa: microestrutura, arraste de impurezas, crescimento dendrítico e celular, propriedades mecânicas, simulação numérica;
Fundição e lingotamento estático: geometria complexa, controle e reprogramação, simulação numérica;
Lingotamento contínuo: otimização, análise da qualidade, mapeamento de inclusões, técnicas de inteligência artificial, simulação numérica;
Tratamento superficial a laser: microestrutura e refino, mapeamento térmico, simulação numérica, interação laser-matéria
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 7
DEMA Crescimento dendríticoCrescimento dendrítico
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 8
DEMA Lingotamento Contínuo de AçosLingotamento Contínuo de Aços
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 9
DEMA Tratamento Superficial a LaserTratamento Superficial a Laser
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 10
DEMALaboratório de Conformação MecânicaLaboratório de Conformação Mecânica
Linhas de pesquisaLinhas de pesquisa
estudo da flexibilização do forjamento a quente de precisão, com otimização do processo;
desenvolvimento de um sistema especialista para a automatização do processo e do projeto de ferramentas para o forjamento a quente de precisão;
simulação física e numérica do processo de "hydroforming"para
obtenção de peças bi-partidas;
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 11
DEMALaboratório de Conformação MecânicaLaboratório de Conformação Mecânica
Linhas de pesquisaLinhas de pesquisa
previsão do desenvolvimento microestrutural nos processos de conformação a quente por métodos estatísticos e numéricos;
simulação física e numérica do processo de "cross-wedge rolling" para a fabricação de eixos escalonados;
estudo da trefilação de tubos de aços para aplicações especiais.
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 12
DEMA Conformação MecânicaConformação Mecânica
Modelagem do virabrequim pelosoftware Catia
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 13
DEMA Conformação MecânicaConformação Mecânica
Conformação de rolamento de grandes dimensões
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 14
DEMALaboratório de Metalurgia Física e Laboratório de Metalurgia Física e Solidificação - Linhas de pesquisaSolidificação - Linhas de pesquisa
Simulação do Processo de Solidificação de Metais através da Solidificação de Compostos Orgânico Transparentes;
Solidificação Direcional de Ligas Eutéticas para Aplicações Estruturais e Eletrônicas;
Estudo da Correlação entre Microestrutura de Solidificação e Parâmetros Térmicos;
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 15
DEMALaboratório de Metalurgia Física e Laboratório de Metalurgia Física e Solidificação - Linhas de pesquisaSolidificação - Linhas de pesquisa
Otimização de Microestruturas de Solidificação; Preparação e Caracterização de Ligas de Titânio para Aplicações
em Próteses Ortopédicas;
Estudo da Solidificação de Ligas Metálicas por Técnicas de Análise Térmica.
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 16
DEMA Próteses ortopédicas em ligas de titânioPróteses ortopédicas em ligas de titânio
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 17
DEMALaboratório de BiomateriaisLaboratório de Biomateriais
• Desenvolver e caracterizar biomateriais para ortopedia, odontologia e para a área crânio-facial.
• Serão feitas pesquisas com o objetivo de substituir tecidos ósseos ou cartilaginosos, como também aquelas destinadas a fixar fraturas e partes lesadas.
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 18
DEMALaboratório de BiomateriaisLaboratório de Biomateriais
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 19
DEMALaboratório de Biomateriais - ImplantesLaboratório de Biomateriais - Implantes
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 20
DEMALaboratório de Engenharia Laboratório de Engenharia
Eletroquímica - Linhas de pesquisaEletroquímica - Linhas de pesquisa
Desenvolvimento de reatores eletroquímicos para o tratamento de efluentes aquosos industriais contendo íons de metais pesados;
Estudo de eletrodos modificados para o sensoriamento de metais pesados;
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 21
DEMA
Laboratório de Degradação de Materiais e Laboratório de Degradação de Materiais e Desenvolvimento de Revestimentos Desenvolvimento de Revestimentos
Linhas de pesquisaLinhas de pesquisa Desenvolvimento de camadas de revestimentos metálicos através de processos de
eletrodeposição. A pesquisa se concentra em camadas de zinco e ligas de zinco ZnNi, ZnCo e ZnFe as quais têm aplicação na indústria automobilística e eletrodomésticos.
Estudo de novos processos de passivação para as camadas de zinco, as quais são essenciais para melhoria das propriedades de resistência à corrosão. As camadas convencionais são à base de cromatos que são compostos extremamente tóxicos ao ser humano e ao meio ambiente. Buscam-se processos alternativos que sejam ambientalmente corretos, contendo sais inorgânicos e materiais poliméricos.
Processos de anodização buscando melhorar propriedades de resistência ao desgaste e à corrosão para alumínio e ligas de alumínio.
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 22
DEMA
Laboratório de Fusão por Feixe de Elétrons e Laboratório de Fusão por Feixe de Elétrons e Tratamentos Termomecânicos Tratamentos Termomecânicos
Linhas de pesquisaLinhas de pesquisa
Ligas com Efeito de Memória de Forma: ligas inoxidáveis CrNi (0,04C-5Si- 13Mn-5Ni-9Cr) e CrNiCo (0,04C-8Mn-6Ni-13Cr-12Co), ligas NiTi ;
Desenvolvimento de aços: simulador de produção industrial de placas finas de aço;
Purificação de silício: Obtenção de silício monocristalino de grau eletrônico, Obtenção de silício por lixiviação e solidificação unidirecional
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 23
DEMA Laboratório de Propriedades MecânicasLaboratório de Propriedades Mecânicas
Falha em trem de pouso de aeronave
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 24
DEMA Laboratório de Propriedades MecânicasLaboratório de Propriedades Mecânicas
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 25
DEMALaboratório de Ciclo Integrado de QuartzoLaboratório de Ciclo Integrado de Quartzo
Linhas de pesquisaLinhas de pesquisa
Materiais Grau Eletrônico;
Fabricação de fibras ópticas amplificadoras pela Tecnologia VAD ("Vapor-phase Deposition"):na atualidade estas fibras são a base para fabricar os amplificadores dos sinais óticos que trafegam na Internet, TV a Cabo, telefonia fixa e móvel.
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 26
DEMA
Infraestrutura de Ensino e Infraestrutura de Ensino e PesquisaPesquisa
• Laboratórios de ensino e pesquisa : laboratório de ensaios mecânicos, laboratório de metalografia e
microscopia.
Equipamento para ensaio mecânico
Microscópio eletrônico de varredura
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 27
DEMA
Infraestrutura de Ensino e Infraestrutura de Ensino e PesquisaPesquisa
• Laboratório de ensino:
Conjunto de microscópios ópticos Embutidora, Forno e Cortadora
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 28
DEMAAplicações tecnológicasAplicações tecnológicas
Emprego de materiais compósitos na aeronave ERJ145 (Cortesia Embraer).
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 29
DEMA Aplicações tecnológicasAplicações tecnológicas
Palhetas da turbina do avião F22 revestidas com material cerâmico pelo processo termo-spray
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2004 Faculdade de Engenharia Mecânica 30
DEMA Aplicações tecnológicasAplicações tecnológicasAerogel (95% ar + óxido de silício): isolante térmico