Jaime Gilberto Duduch.

O Reservatório da Usina Hidrelétrica (UHE) Souza Dias (Jupiá) apresenta grandes problemas no que diz respeito à infestação de plantas aquáticas submersas e mexilhões-dourados, que comprometem cada vez mais a eficiência do processo de geração de energia. De acordo com Tanaka (1998), em determinados períodos do ano, sobretudo naqueles onde há maior vazão dos principais rios que abastecem Jupiá (Paraná, Tietê e Sucuriu), a hidrelétrica pode ser praticamente parada devido ao entupimento das grades de proteção das turbinas em razão do acúmulo de plantas submersas, sendo o problema agravado também pelo acúmulo de mexilhões-dourados. Dados da CESP revelam que, desde 2004, houve a substituição de mais de 1055 painéis da grade de proteção da turbina de Jupiá, e a coleta de cerca de 50.000 m³ de plantas aquáticas mediante o uso de pórtico limpa grades. Estudos revelam que o alto fluxo de água ao longo dos rios Tietê e Paraná é a maior restrição ao uso do controle químico de plantas imersas, uma vez que é necessário um longo período de contato para a ação destes compostos (MARCONDES ,2003). Alternativamente, desenvolveram-se equipamentos para o controle mecânico destas plantas, que consistem em um sistema de limpeza de grades composto por um raspador e uma caçamba de coleta de resíduos. Devido às constantes paradas de produção de energia, a CESP recorreu à Escola de Engenharia de São Carlos para o desenvolvimento de um novo sistema de limpeza para as grades da UHE de Jupiá, sendo o escopo deste projeto o estudo conceitual e projeto do sistema rotor e do raspador deste novo sistema de limpeza.

. O objetivo desse trabalho é o projeto, construção e
controle de um microposicionador do tipo FTS, com alta largura de banda em malha fechada, baixo erro
RMS, alta aceleração em malha aberta e baixo erro de seguimento, para microusinagem de tais
superfícies complexas. Para alcançar essas características, o protótipo contará com atuadores
piezelétricos, mancais de flexão (flexural bearings) e um sistema de controle PID (proporcional,
Integral, Derivativo), realizado através de sensor capacitivo. O algoritmo de controle deverá ser
implementado de tal forma a resultar em frequência de operação de cerca de 1 kHz. O controlador
deverá ser capaz de superar os problemas intrínsecos dos atuadores piezelétricos, quais sejam, não
linearidades do tipo histerese e efeitos relacionados ao aumento de temperatura durante a operação, a
fim de manter a precisão de posicionamento da ferramenta durante a fabricação de superfícies
microestruturadas.

Propõe-se com esse projeto de pesquisa avaliar o efeito da macro e microusinagem de alto desempenho e precisão na integridade superficial de materiais de difícil usinabilidade, em especial aços endurecidos por refino de grão. Dado que as propriedades de um material podem mudar com as dimensões, torna-se importante avaliar a usinabilidade de um material na mudança de escala macro para micro. Existem duas razões essenciais que justificam o estudo da usinabilidade de aços endurecidos usando processos de remoção de material em escala micro. Primeira, seria provável que muitas aplicações para esse material envolveriam a área de tecnologias de miniaturização que está em regime de expansão devido às suas propriedades como resistência mecânica e tenacidade. Segundo, compreender de forma minuciosa as implicações da interação ferramenta/material sobre a usinabilidade de aços endurecidos, melhorando a sensibilidade a fatores como dureza, microestrutura e impactos associados sobre parâmetros como forças de corte, desgaste de ferramenta e qualidade da superfície usinada

Atualmente, o torneamento com ferramenta de diamante é uma técnica que tem sido usada para criação de lenstes anesféricas com dimensões submilimétricas assim como arranjos de microestruturas com aplicações ópticas. Esses desenvolvimentos têm sido testados usando-se de ferramentas de diamante com raio de ponta muito pequenos (raios da ordem de 1-20 micrometros). A capacidade de se reproduzir altos volumes de peças com microestruturas, geradas através do torneamento de ultraprecisão, a partir de polímeros de alto desempenho é considerada uma exigência chave para viabilizar o desenvolvimento dessa tecnologia. Este projeto busca investigar a capacidade do processo de torneamento com ferramenta de diamante para fabricação de insertos com arranjos de microcomponentes ópticos e sua reprodução, através de conformação a quente e a frio, em polímeros ópticos. Para isso, insertos fabricados através de torneamento de ultraprecisão serão testados através do processo de reprodução denominado termoformagem ( hot embossing ) e prensagem a frio. Aliado a isso, alguns aspectos dessa tecnologia deverão ser tratados de forma conjunta. Primeiro, a influência da microestrutura e do estado metalúrgico e mecânico de metais não ferrosos será estudada. Materiais tipicamente frágeis como cerâmica (Zircônia estabilizada com ytria), Metal Duro (WC) e cristais semicondutores (InSb) serão investigados com o intuito de se fazer comparação em termos de reprodutibilidade de micro estruturas e viabilidade de obter micro estruturas nesses materiais através de microdeformações e micro usinagem. Por fim, a capacidade de reproduzir os perfis gerados nos insertos, em materiais dúcteis e frágeis, através de micro moldagem será avaliado em termos da qualidade dimensional de estruturas com dimensões submicrométricas. Em função da qualidade e delicadeza dos micro compornentes exige-se que o sistema metrológico avaliar essas micro estruturas seja do tipo óptico sem contato.

Estudo da pressão de transformação de fase na usinagem de ultraprecisão

Construção do Laboratório de Geração de Superfícies Ópticas.

Programa de apoio a núcleos de excelência PRONEX Grupo de Excelência em Óptica