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- Estudo da maquinagem de ligas para a indústria aeroespacial utilizando revestimentos avançadosPublication . Rocha, Liliana Isabel Florim da; Fernandes, Filipe DanielAs ligas de titânio possuem uma combinação excelente de propriedades mecânicas como elevada resistência à corrosão, baixa densidade, elevada resistência específica e baixo módulo de elasticidade, o que as torna muito atrativas para a indústria aeroespacial. No entanto, este tipo de ligas são muito difíceis de maquinar devido à sua baixa condutividade térmica, alta reatividade química, alta dureza, o que implica que as ferramentas necessitem de possuir características específicas para conseguirem maquinar e ter um tempo de vida útil que seja rentável para o processo. Estas ligas são, portanto, ligas designadas como materiais difíceis de maquinar. Os materiais base convencionais para fabrico de ferramentas de corte, como o aço rápido, não têm a capacidade de manter a dureza e outras propriedades mecânicas quando submetidos a elevadas velocidades de corte. No entanto, verificou-se que o uso de revestimentos duros sobre a superfície das ferramentas de corte permitem melhorar o seu desempenho, aumentar a rentabilidade do processo e a qualidade da superfície das peças maquinadas. Assim, o objetivo desta dissertação consiste em avaliar o comportamento ao desgaste de fresas revestidas pela empresa Inovatools, durante a maquinagem de ligas de titânio. O tempo de vida das ferramentas foi avaliado, variando a velocidade de corte, variando comprimento de corte e avanço por dente. Após a realização dos ensaios de maquinagem, foi analisada a rugosidade da superfície da peça maquinada, avaliado o desgaste da ferramenta, caracterizados os mecanismos de desgaste e determinado o tempo de vida da ferramenta. Foi constatado que o avanço por dente tem uma forte influência no desgaste das fresas e na rugosidade superficial da peça maquinada. Quanto maior é este parâmetro pior é a qualidade da superfície e maior o desgaste da ferramenta. Também se verificou que com o aumento do comprimento de corte a qualidade superficial diminui e o desgaste aumenta gradualmente, independentemente do valor de velocidade de corte. Relativamente aos mecanismos de desgaste identificados, predominantemente, o desgaste é abrasivo. Observou-se também desgaste adesivo, principalmente para maiores valores de avanço por dente, em que as fresas apresentaram muitas aparas, contribuindo para a aderência ao substrato. Quanto à vida útil da ferramenta, foi observado que quanto maior a velocidade de corte, maior o desgaste, principalmente para maiores valores de comprimento de corte e, consequentemente, menor a vida útil da ferramenta. Assim, o parâmetro que teve maior influência na vida útil da ferramenta, para além do comprimento de corte, foi a velocidade de corte.
- A construção de imagens em contexto empresarialPublication . Carvalho, Maria Sara Fraga; Leal, JoãoO presente documento tem como objetivo documentar e argumentar todo o processo metodológico relacionado com o estágio curricular realizado na Associação Empresarial do Minho (AEMinho). A AEMinho foi fundada em 2021, com a sua sede estabelecida em Braga, no edifício do polo do IPCA de Braga. Surgindo da necessidade de representar e unir o tecido empresarial do Minho, a AEMinho visa atuar como um agente para o desenvolvimento regional, impulsionando o crescimento económico, social e cultural da região. Optei por concluir este mestrado com um estágio por acreditar que esta seria a opção mais vantajosa, na medida em que me prepararia melhor para o mercado de trabalho. Procurei uma experiência desafiadora e enriquecedora, que me preparasse para o futuro, me inserisse no mundo profissional, me permitisse aprimorar o currículo, e ajudasse a crescer pessoal e profissionalmente. O trabalho que desenvolvi no decorrer do estágio esteve sobretudo relacionado com a comunicação da associação, predominantemente a cobertura fotográfica de eventos empresariais organizados pela AEMinho. Como tal, o tema deste documento está relacionado com a construção de imagens em contexto empresarial, investigando a teoria que suporta a fotografia de eventos corporativos. Assim, analiso os fatores cruciais para este tipo de trabalho, destacando as qualidades técnicas e profissionais essenciais para a/o fotógrafa/o. Adicionalmente, o estudo fornece exemplos de fotógrafos especializados em eventos corporativos e analisa autores que estudaram o assunto. De forma a abordar este tema, considerei relevante começar por investigar subtemas como a fotografia documental, a influência da imagem na perceção pública das entidades, e a importância da fotografia na comunicação institucional.
- Automatização do processo de ciência de dados: do pré-processamento à implantação do modelo finalPublication . Fernandes, Nuno Miguel Tavares; Rodrigues, Maria de Fátima CoutinhoCom o desenvolvimento das tecnologias de Machine Learning deu-se uma revolução nos processos de tomada de decisão de diversas indústrias. Para aumentar a disponibilidade desta tecnologia para um publico mais geral existe um grande interesse na automatização progressiva de operações de Machine Learning, AutoML. Nesta dissertação em primeiro lugar utiliza-se uma adaptação do PRISMA para fazer uma revisão do estado da arte para os conceitos do ML e as suas ferramentas de automatização. Em seguida é realizada uma pequena avaliação e comparação de algumas dessas ferramentas, com base na resolução de problemas simples, de modo a conseguir perceber as vantagens e desvantagens práticas de cada uma dessas soluções. Por último é abordado e explicado o processo de design, implementação e avaliação de uma aplicação de AutoML para problemas de classificação.
- Estruturas em madeira leve com cavidades internas submetidas ao fogo: validação numérica e analíticaPublication . Osório, Miguel Ângelo Teixeira; Fonseca, Elza Maria MoraisA madeira, ao longo de séculos, tem sido um dos materiais mais utilizados pela humanidade, especialmente na engenharia e construção de edifícios. Apesar do surgimento de regulamentações mais rigorosas no projeto, na construção e na segurança contra incêndio, a utilização da madeira continua a ser um material que exige critérios bem definidos, uma vez que é de utilização muito atrativa e abrangente. A madeira é um material cujas propriedades variam significativamente sob diferentes condições de humidade, temperatura e carga aplicada. É por isso, um material vulnerável a alterações quando exposta a elevadas temperaturas, como as que ocorrem em situações de incêndio. Quando a madeira é exposta ao fogo, as suas propriedades degradam-se progressivamente, levando à carbonização do material. Este processo de carbonização, embora crie uma camada protetora que isola o núcleo interno da madeira, resulta na diminuição da secção resistente, comprometendo, assim, a resistência ao fogo dos elementos construtivos. A avaliação do comportamento da madeira sob tais condições pode ser feita através de ensaios experimentais, utilização de modelos analíticos e, mais recentemente, através de modelos numéricos. Os modelos numéricos oferecem uma vantagem significativa, especialmente quando há dificuldades na realização de testes experimentais ou quando as aproximações dos métodos analíticos não são suficientes. Esses modelos permitem uma verificação mais detalhada, alargada e paramétrica de diferentes elementos construtivos sob diferentes condições, inclusive sob a ação do fogo. Nesta dissertação, exploram-se temas para a investigação de modelos construtivos em madeira leve, com placas de gesso e com cavidades internas: o estudo das propriedades dos materiais envolvidos, a ação do fogo, a interação do fogo entre os elementos construtivos, e as metodologias utilizadas na avaliação da resistência ao fogo. A avaliação da resistência ao fogo incluí uma revisão das normas europeias, os eurocódigos, e a literatura científica relevante. Numa primeira fase deste trabalho, desenvolveram-se seis modelos numéricos construtivos em madeira leve, divididos em dois grupos: os modelos com cavidade interna sem isolamento e os modelos com as cavidades preenchidas com isolamento. A validação dos resultados é baseada na análise da evolução das temperaturas, e na aplicação do critério de isolamento térmico conforme a norma EN 1363-1. Numa segunda fase, obtiveram-se os tempos de resistência ao fogo dos modelos. Com base nas diferentes simulações, compararam-se os resultados e verificou-se que o tempo de resistência ao fogo diminui no grupo dos modelos com cavidade vazia, em relação ao grupo de modelos com a cavidade preenchida com isolamento. Também, é possível aferir que dentro do mesmo grupo de modelos, o tempo de resistência ao fogo diminui, quando se utilizam parafusos de aço para fixar a placa de gesso à madeira. Por fim, aplicou-se um método de cálculo simplificado, obtido experimentalmente, por Frangi et. al, na análise da resistência ao fogo de elementos construtivos de madeira protegidos A comparação de resultados com os obtidos numericamente, demonstrou que a equação simplificada é conservadora, uma vez que o rácio calculado foi sempre próximo nos diferentes modelos desenvolvidos deste estudo.
- Análise de juntas soldadas em aços de alta resistênciaPublication . Correia, António José da Rocha; Fernandes, Filipe DanielA utilização de aços na produção de estruturas metálicas e equipamentos, é algo profundamente entranhado na indústria dos dias de hoje. Por consequência, um dos principais processos de união destes materiais, se não mesmo o mais utilizado, é a soldadura. A utilização de aços de alta resistência (muito usados na indústria automóvel) permite uma maior abrangência e capacidade de aplicações. No entanto, com o desenvolvimento de novos materiais, surgem questões relativamente à sua resposta ao processo de soldadura que necessitam de ser respondidas. É extremamente importante entender de que forma cada material responde à soldadura e avaliar as propriedades das juntas soldadas para que estas possam ser utilizados na indústria com segurança e confiança. É sabido que a aplicação de temperaturas elevadas em aços tem um forte efeito nas suas propriedades mecânicas e consequentemente comportamento. A soldadura é um processo extremamente agressivo para o material, uma vez que os ciclos de aquecimento e arrefecimento são muito rápidos. Deste modo considerou-se importante avaliar a influência de parâmetros de soldadura selecionados, nas propriedades de juntas soldadas de chapas de alta resistência usadas na indústria automóvel. Mais especificamente, estudou-se a variação a intensidade de corrente de soldadura nas propriedades das juntas soldadas. A variação da intensidade de corrente, tem naturalmente uma consequência na quantidade de calor que é induzida às juntas durante a soldadura, e assim é natural concluir que existe uma relação entre a sua variação e as propriedades do aço. Para levar este estudo a cabo, foram executadas soldaduras com três intensidades de corrente diferentes usando os processos TIG e soldadura por resistência na variante de pontos. De seguida foram executados ensaios mecânicos aos vários provetes realizados de forma a entender as diferentes respostas do material. Adicionalmente foram feitas análises macrográficas e micrográficas e de dureza, relacionando a resposta mecânica dos materiais com as alterações provocadas na microestrutura. Foi constatado, para os dois processos, a clara influência da variação da intensidade na ductilidade do aço, sendo que quanto mais elevado este parâmetro, mais dúctil se mostrou o material. Essa tendência foi acompanhada por uma diminuição dos valores máximos de dureza. Para o caso dos provetes de soldadura por resistência verificou-se também um aumento da resistência ao corte e arrancamento com o aumento da intensidade de corrente. Foi possível constatar que com intensidades de corrente maiores a quantidade de material fundido aumentava criando uma maior área resistente para a junta. Por fim, as análises de microestrutura, permitiram distinguir as diferentes zonas da soldadura, onde se verificou o aparecimento de martensite na zona termicamente afetada das soldaduras, estruturas dendríticas nas zonas fundidas e um crescimento de grão na aproximação à ZTA.
- Projeto de um equipamento de corte e soldadura de filmes poliméricosPublication . Pinto, David Emanuel Costa; Campilho, Raul Duarte Salgueiral GomesOs plásticos são uma parte essencial da vida moderna, sendo utilizados nas mais variadas aplicações e indústrias. Na indústria das embalagens estes tornaram-se dominantes e a tendência é para a continuação no aumento da sua utilização. Contudo, a sua natureza descartável faz com que estas embalagens sejam abandonadas no meio ambiente, levando a uma série de consequências ambientais nefastas. Para mitigar este problema, no âmbito do projeto Sustainable Plastics, financiado por fundos europeus, foram desenvolvidos compostos com incorporação de materiais poliméricos biodegradáveis, que se pretende que substituam os plásticos convencionais e sejam inseridos nas cadeias produtivas já existentes. Esta dissertação visa o projeto de um equipamento para teste do processo de corte e soldadura por faca quente nestes compostos, identificado como a maior dificuldade técnica na incorporação dos mesmos na infraestrutura utilizada para produção de sacos para fruta e legumes tipicamente encontrados nos supermercados. Este equipamento será desenvolvido seguindo a metodologia Design Science Research (DSR) e deverá ser altamente parametrizável, capaz de recriar as condições em ambiente real de produção e de trabalhar com os rolos de composto biodegradável fornecidos para teste, tendo funções de desenrolamento e enrolamento. Foi desenvolvido todo o projeto mecânico do equipamento e selecionados os principais componentes elétricos e de controlo que o compõem. Todos os objetivos inicialmente propostos para esta dissertação foram cumpridos.
- Desenvolvimento de carvões ativados enriquecidos com nitrogénio, obtidos a partir de resíduosPublication . Moreira, Gonçalo Filipe Soares; Freitas, Maria Madalena Alves deO principal objetivo do presente estudo foi a produção de carvões ativados, dopados com nitrogénio, a partir de resíduos de biomassa lenhocelulósica. Determinaram-se as condições de ativação com KOH em razão mássica de 3:1 (KOH:precursor) ativando carbonizados de pinha a 700 e 800 ºC, e de caroço de azeitona a 900 ºC, assim como pinha a 800 ºC. A partir dos resultados, escolheram-se o carbonizado de pinha como precursor e a temperatura de ativação de 800 ºC para produção de material com elevada área superficial específica para posterior dopagem. De seguida, procedeu-se à dopagem deste material com melamina, em razão mássica 1:0,5 (carvão:melamina), às temperaturas de 450, 500, 550, 600, 700 e 800 ºC. Estes carvões foram caraterizados texturalmente através da determinação das isotérmicas de adsorção de N2 a 77 K. Verificou-se que os materiais eram essencialmente microporosos e que a área superficial mais elevada era a do carvão ativado (não dopado), de 1506 m2/g. Quanto ao material dopado, as áreas superficiais variaram entre os 786 m2/g, para a temperatura de dopagem de 450 ºC, e os 1355 m2/g, para 800 ºC. A caraterização por análise elementar revelou que o carvão ativado (não dopado) não continha nitrogénio, enquanto que o teor no material dopado variava entre os 2 e os 14%, sendo tanto maior quanto menor a temperatura de dopagem. Selecionaram-se um carvão ativado sem tratamento, um dopado a 550 ºC, e um comercial, DARCO® 242268, para testagem na adsorção de fármacos em fase líquida, nomeadamente paracetamol. Respetivamente, as taxas de remoção situaram-se nos 83, 47 e 32%, sendo as quantidades de paracetamol removido no equilíbrio de 336, 186 e 125 mg paracetamol/g carvão. Os dados destes ensaios foram ajustados aos modelos cinéticos de pseudo -primeira e pseudo-segunda ordens e ao de difusão intraparticular. No que toca aos carvões produzidos, o modelo com melhor ajuste foi o de pseudo-segunda ordem, apesar de existir difusão intraparticular. Já no carvão comercial, apenas este último se adequou aos dados experimentais. O carvão ativado produzido apresenta boas caraterísticas texturais, com valores elevados para a área superficial específica e volume de microporos , sendo o teor de nitrogénio relativamente elevado quando o material é dopado. Quanto à remoção de paracetamol, o carvão produzido apresenta bom desempenho, apesar de esta não ser provavelmente a sua aplicação mais adequada.