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Numerical model of thermal necrosis due a dental drilling process

Fonseca, E.M.M.; Magalhães, Kelly; Fernandes, M.G.A.; Barbosa, Marcos Pinotti; Sousa, Gerdal
Fonte: Inegi Publicador: Inegi
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
Português
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46.32%
'The main goal of this paper is to present a numerical model for studying the thermal necrosis due a dental drilling process. When cutting tools, as drills, are used to cut a material, heat is produced and temperature increases of both the tool and material. The drilling parameters (drill speed, drill depth, drill diameter, applied load and feed rate) are important to determine the effect on thermal necrosis. When the irrigation is possible, the effect is decreasing the temperature rise in bone [1]. Bone is a poor conductor of heat, and heat generation is a common problem during any drilling [2]. The value of threshold temperature above which cell necrosis occurs have been presented for different researchers. The literature shows that if the temperature rises above 55ºC for a period of longer than 30s, serious bone damage will be done [2].'

The assessment of the generated temperature by the drill bit in the bone tissue

Sampaio, Cátia; Fonseca, E.M.M.; Ribeiro, J.E.; Cerqueira, Rui
Fonte: Instituto Politécnico de Bragança Publicador: Instituto Politécnico de Bragança
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
Português
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46.25%
The main goal of this work is to evaluate the developed temperatures in bone tissue due to a drilling process, and verify the hypothesis of the thermal necrosis occurrence. Experimental methods were used in the laboratory based on the use of thermography and thermocouples during bone drilling in different materials. The follow-up of patients was also performed during the dental implants placement for data collecting from thermographic images.

Numerical model of thermal necrosis due a dental drilling process

Fonseca, E.M.M.; Magalhães, K.; Fernandes, M.G.; Barbosa, M.P.; Sousa, G.
Fonte: Instituto Politécnico de Bragança Publicador: Instituto Politécnico de Bragança
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
Português
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66.39%
The main goal of this paper is to present a numerical model for studying the thermal necrosis due a dental drilling process. The finite element method was used with Ansys program for the transient thermal analysis. Also an experimental process is explained to determine the thermal occurrence in a pork mandible. The in-crease of temperature produced during the drilling is compared using the two different methodologies. According the obtained results, the numerical model could be a technique to induce appropriated results with-out using in-vivo models.

Contribution to dynamic characteristics of the cutting temperature in the drilling process considering one dimension heat flow

BRANDAO, Lincoln Cardoso; COELHO, Reginaldo Teixeira; LAURO, Carlos Henrique
Fonte: PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD Publicador: PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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46.4%
The machining of hardened steels has always been a great challenge in metal cutting, particularly for drilling operations. Generally, drilling is the machining process that is most difficult to cool due to the tool`s geometry. The aim of this work is to determine the heat flux and the coefficient of convection in drilling using the inverse heat conduction method. Temperature was assessed during the drilling of hardened AISI H13 steel using the embedded thermocouple technique. Dry machining and two cooling/lubrication systems were used, and thermocouples were fixed at distances very close to the hole`s wall. Tests were replicated for each condition, and were carried out with new and worn drills. An analytical heat conduction model was used to calculate the temperature at tool-workpiece interface and to define the heat flux and the coefficient of convection. In all tests using new and worn out drills, the lowest temperatures and decrease of heat flux were observed using the flooded system, followed by the MQL, considering the dry condition as reference. The decrease of temperature was directly proportional to the amount of lubricant applied and was significant in the MQL system when compared to dry cutting. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Desenvolvimento de um transdutor ultrassônico de potência aplicado em perfuração de rochas e usinagem de metais.; Development of a power ultrasonic transducer applied in drilling machining of metals and rock perforation.

Tayra, Victor Thomas
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 25/06/2014 Português
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46.41%
A sobreposição de frequências ultrassônicas a uma ferramenta em operações de perfuração, utilizando transdutores piezelétricos, resulta em melhorias na usinagem de metais, garantindo melhor acabamento (ausência de rebarba), redução do tamanho do cavaco e menor desgaste ferramental. A utilização desse tipo de técnica na perfuração de rochas reduz a carga axial e aumenta a velocidade do processo, possibilitando maior profundidade de perfuração, podendo vir a ser muito útil em pesquisas aplicadas à perfuração de reservas petrolíferas e exploração mineral. Este trabalho teve como objetivo simular e aplicar um transdutor piezelétrico ultrassônico de potência para perfuração de rochas e metais. Para as simulações numéricas duas técnicas foram utilizadas: o método dos elementos finitos (MEF) e o método das matrizes em cadeia (MMC). O MEF permitiu análises harmônicas e modais de forma rápida e precisa enquanto o MMC resultou em expressão analítica, possibilitando melhor compreensão dos parâmetros físicos e geométricos envolvidos na performance do transdutor. Ambos os métodos nortearam o projeto do protótipo a ser usado em ensaios de perfuração. Para a construção do protótipo, foi projetado um mandril para a fixação da broca...

Petroleum well drilling monitoring through cutting image analysis and artificial intelligence techniques

Guilherme, Ivan R.; Marana, Aparecido N.; Papa, Joao P.; Chiachia, Giovani; Afonso, Luis C. S.; Miura, Kazuo; Ferreira, Marcus V. D.; Torres, Francisco
Fonte: Pergamon-Elsevier B.V. Ltd Publicador: Pergamon-Elsevier B.V. Ltd
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 201-207
Português
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46.4%
Petroleum well drilling monitoring has become an important tool for detecting and preventing problems during the well drilling process. In this paper, we propose to assist the drilling process by analyzing the cutting images at the vibrating shake shaker, in which different concentrations of cuttings can indicate possible problems, such as the collapse of the well borehole walls. In such a way, we present here an innovative computer vision system composed by a real time cutting volume estimator addressed by support vector regression. As far we know, we are the first to propose the petroleum well drilling monitoring by cutting image analysis. We also applied a collection of supervised classifiers for cutting volume classification. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Classification of petroleum well drilling operations using Support Vector Machine (SVM)

Serapião, Adriane B. S.; Tavares, Rogério M.; Mendes, José Ricardo P.; Guilherme, Ivan R.
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
Português
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46.28%
During the petroleum well drilling operation many mechanical and hydraulic parameters are monitored by an instrumentation system installed in the rig called a mud-logging system. These sensors, distributed in the rig, monitor different operation parameters such as weight on the hook and drillstring rotation. These measurements are known as mud-logging records and allow the online following of all the drilling process with well monitoring purposes. However, in most of the cases, these data are stored without taking advantage of all their potential. On the other hand, to make use of the mud-logging data, an analysis and interpretationt is required. That is not an easy task because of the large volume of information involved. This paper presents a Support Vector Machine (SVM) used to automatically classify the drilling operation stages through the analysis of some mud-logging parameters. In order to validate the results of SVM technique, it was compared to a classification elaborated by a Petroleum Engineering expert. © 2006 IEEE.

An intelligent system to detect drilling problems through drilled cuttings return analysis

Marana, A. N.; Guilherme, I. R.; Papa, J. P.; Ferreira, M. V D; Miura, K.; Torres, F. A C
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência Formato: 1123-1130
Português
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56.51%
Cuttings return analysis is an important tool to detect and prevent problems during the petroleum well drilling process. Several measurements and tools have been developed for drilling problems detection, including mud logging, PWD and downhole torque information. Cuttings flow meters were developed in the past to provide information regarding cuttings return at the shale shakers. Their use, however, significantly impact the operation including rig space issues, interferences in geological analysis besides, additional personel required. This article proposes a non intrusive system to analyze the cuttings concentration at the shale shakers, which can indicate problems during drilling process, such as landslide, the collapse of the well borehole walls. Cuttings images are acquired by a high definition camera installed above the shakers and sent to a computer coupled with a data analysis system which aims the quantification and closure of a cuttings material balance in the well surface system domain. No additional people at the rigsite are required to operate the system. Modern Artificial intelligence techniques are used for pattern recognition and data analysis. Techniques include the Optimum-Path Forest (OPF), Artificial Neural Network using Multilayer Perceptrons (ANN-MLP)...

Monitoring in precision metal drilling process using multi-sensors and neural network

Cruz, Carlos Eduardo Dorigatti; De Aguiar, Paulo Roberto; Machado, Álisson Rocha; Bianchi, Eduardo Carlos; Contrucci, João Gabriel; Neto, Frederico Castro
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 151-158
Português
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56.52%
This paper presents a new method to estimate hole diameters and surface roughness in precision drilling processes, using coupons taken from a sandwich plate composed of a titanium alloy plate (Ti6Al4V) glued onto an aluminum alloy plate (AA 2024T3). The proposed method uses signals acquired during the cutting process by a multisensor system installed on the machine tool. These signals are mathematically treated and then used as input for an artificial neural network. After training, the neural network system is qualified to estimate the surface roughness and hole diameter based on the signals and cutting process parameters. To evaluate the system, the estimated data were compared with experimental measurements and the errors were calculated. The results proved the efficiency of the proposed method, which yielded very low or even negligible errors of the tolerances used in most industrial drilling processes. This pioneering method opens up a new field of research, showing a promising potential for development and application as an alternative monitoring method for drilling processes. © 2012 Springer-Verlag London Limited.

Estimação do diâmetro e rugosidade em um processo de furação utilizando multi sensores e redes neurais artificiais

Cruz, Carlos Eduardo Dorigatti
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 132 f. : il.
Português
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46.41%
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEB; A crescente competitividade do mercado, exigência por qualidade, padronização cada vez superior a necessidade de redução do desperdícios trazem cada vez mais a automação às indústrias. Por suas características, os processos automatizados podem ser melhorados com a utilização de métodos de controle e supervisão e, neste campo, a utilização de sensores e redes neurais artificiais têm cada vez mais destaque em pesquisa. No processo de furação, estudos relatam a aplicação bem sucedida destas técnicas na determinação do fim da vida de ferramentas, contudo, em muitas aplicações, apenas o controle do desgaste da broca não é suficiente para garantir a qualidade do produto. Diâmetro do furo usinado, rugosidade e a formação de rebarbas são alguns exemplos de importantes resultados do processo que não dependem exclusivamente da condição da ferramenta de corte, neste âmbito, estudos dedicados ao controle destas variáveis são limitados, senão inexistentes. Desta forma, este estudo foi conduzido buscando gerar uma contribuição à supervisão do processo de furação com foco na estimação do diâmetro e rugosidade do furo usinado. Utilizando um sistema multi sensores instalados em uma máquina ferramenta e corpus de prova compostos por uma liga de titânio seguida de uma liga de alumínio...

Estimação do diâmetro de furos em processo de furação utilizando sistemas de inteligência artificial: uma análise comparativa entre diferentes técnicas

Geronimo, Thiago Matheus
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 125 f. : il.
Português
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46.32%
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEB; O monitoramento de processos de fabricação pro usinagem tem se mostrado de extrema importância nas empresas que buscam um nível de excelência em qualidade, auxiliando na melhor alocação de recursos e redução de desperdícios oriundos de peças com problemas de qualidade. Abordagens multisensoriais têm sido empregadas no monitoramento desses processos com o objetivo de utilizar os sinais no treinamento de sistemas de inteligência artificial na tarefa de indicar desvios nas ferramentas ou no produto sendo fabricado. Neste trabalho, três sistemas de inteligência artificial foram utilizados com o o objetivo de prover estimativas para o diâmetro de furos obtidos por processo de furação de precisão. Uma rede neural artificial perceptron de múltiplas camadas (RNA MLP), um sistema de inerferência adaptável neuro-fuzzy (ANFIS) e uma rede neural artificial com função de base radial (RBF) foram treinados com os dados obtidos com os sensores para estimar os diâmetros dos furos para cada material de corpo-de-prova. A definição da melhor configuração para cada sistema de inteligência artificial foi obtida através de algoritmos desenvolvidos para verificar a influência dos sinais e dos parâmetros particulares de cada sistema sobre o resultado final da estimativa. Os resultados obtidos indicam que a RNA MLP apresenta maior robutez perante a variação nos dados apresentados. O sistema ANFIS e a rede RFB mostraram que seu resultado varia acentuadamente quando há variações nos dados apresentados no treinamento...

Drilling process of composite laminates : a tool based analysis

L. M. P. Durão; Daniel Joaquim Silva Gonçalves; João Manuel Ribeiro da Silva Tavares; Victor Hugo Costa de de Albuquerque; António Torres Marques
Fonte: Universidade do Porto Publicador: Universidade do Porto
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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46.41%
The distinctive characteristics of carbon fibre reinforced plastics, like low weight or high specific strength, had broadened their use to new fields. In order to join different components by using bolts, rivets or screws, one of the machining operations needed in composite structures is drilling. Usually, it is accepted that drilling can be carried out using conventional tools and machinery with adaptations. However, this operation can lead to different kind of damages being delamination the most severe as it can reduce the mechanical strength. The main mechanism responsible for delamination occurrence is the indentation caused by the drill chisel edge. It is accepted that a drilling process that reduces the thrust force exerted by the drill chisel edge during machining can decrease the risk of delamination. In this work, two combinations of the drilling process are compared: tool material HSS, WC and PCD and geometry twist, Brad and step. The parameters considered for analysis include: thrust force, delamination extension open-hole strength and bearing strength. Statistical techniques are used in the evaluation. The work performed shows that a proper combination of the factors involved, like tool material, drill geometry or cutting parameters...

Influence of EP additive on tool wear in drilling of compacted graphite iron

Alves,Salete Martins; Schroeter,Rolf Bertrand; Bossardi,Júlio Celso dos Santos; Andrade,Cássio Luiz Francisco de
Fonte: Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas - ABCM Publicador: Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas - ABCM
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2011 Português
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46.28%
Compacted Graphite Iron (CGI) is a good option for the manufacturing of engine blocks, because of the possibilities to decrease the wall thickness and to operate at higher pressures. However, due to its greater tensile strength and hardness compared with grey cast iron, the pearlitic CGI structure makes its machining more difficult. Thus, the aim of this paper is to investigate the improvements in CGI drilling achieved through the use of cutting fluids with EP additives. Experimental investigation of the influence of an EP additive on the drilling process was carried out using a CNC machine with 7.64 kW of power and maximum rotation of 5000 rpm. The cutting parameters were a cutting speed of 110 m/min, feed velocity of 350 mm/min and hole-depth of 20 mm. Three cutting fluids were analyzed, with and without EP additives. The results showed that the EP additive influenced the CGI drilling performance due to a layer comprised of sulphur (EP additive) and metal. Adhesion was avoided and the friction and wear behavior was improved.

Influence of a diagonal pre-drilled hole on hole quality during the reaming process using multiblade tools

Hauer,Thomas; Haydn,Michael; Abele,Eberhard
Fonte: Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas - ABCM Publicador: Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas - ABCM
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2012 Português
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46.27%
The requirements of production engineering for a precision hole are to ensure the required quality as well as minimal production costs. The interactions between machine, tool and the pre-drilled hole result in uncertainties during the final reaming process. For this purpose the reaming process itself and the appearance of process faults were focused in a large number of publications. Due to the fact that the reaming process is an inherent part of a process chain and thus directly linked to a pre-machining process (drilling process), the influence of a pre-drilled hole is neglected till date. For that reason the present paper deals with the influence of a diagonal pre-drilled hole on the reaming process with multi blade tools. Pretests show that the radial deviation of the pre-drilled hole seems to be an important input parameter for the reaming process within the process chain. Based on this new input parameter the question whether the reaming tool follows the path of the pre-drilled hole or not has arisen. To achieve a better understanding of this issue, cutting tests were accomplished to investigate this influence. For this purpose, holes with different radial deviations were manufactured on a five axis machining center and reamed in a second step. The bored holes were evaluated with the help of a coordinate measuring machine and compared with ideal results. Thus the present paper highlights cause and effect relationships within the process chain drilling/reaming. In addition...

Estudos de processos térmicos decorrentes da usinagem: aplicação de problemas inversos em furação; Thermal studies of cutting process. Inverse problem application in drilling

Sousa, Priscila Ferreira Barbosa de
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Tese de Doutorado
Português
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46.37%
A geração de calor devido ao atrito é um problema comum nos diversos processos de usinagem. Entretanto seus efeitos são geralmente mais severos em processos de furação, uma vez que, a ferramenta se encontra inserida em uma área restrita da peça e permanece em contato com o cavaco durante um longo tempo. A dificuldade da obtenção da temperatura na interface cavaco-ferramenta mesmo para condições de corte simples, requer, por sua vez, o desenvolvimento de uma técnica eficiente. Nesse sentido, o principal objetivo deste trabalho é apresentar uma nova metodologia que possibilite a obtenção da taxa de transferência de calor na interface de corte e do campo de temperatura na peça a partir da solução numérica do problema térmico de furação e do uso de técnicas inversas de solução de problemas de transferência de calor. De forma diferente da maioria dos trabalhos encontrados na literatura nos quais as brocas são estudadas, optou-se pela abordagem direta do problema de furação modelando-se termicamente a peça. O método inverso baseado em funções de Green e observadores dinâmicos é modificado neste trabalho sendo incorporando-se avanços importantes com o objetivo de se aumentar a robustez, confiança nos resultados e permitir a aplicação específica aos problemas de estimativas de fonte de calor móvel. Dentre as vantagens da nova técnica proposta estão a capacidade de incorporação dos parâmetros de ajuste que variam em função do nível de ruído presente nos dados experimentais...

Furação de ferros fundidos austemperados e nodular perlítico; Machinability of Austempered Ductile Irons and Pearlitic Ductile Iron in Drilling Process

Barbosa, Patrícia Alves
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
Português
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66.29%
Muitos materiais apresentam melhoras em suas propriedades mecânicas através de tratamentos térmicos, mas isso pode acarretar mudanças na sua estrutura, com prejuízo para a usinabilidade, como o caso do ferro fundido nodular austemperado (ADI), que apesar de apresentar melhores propriedades mecânicas, possui uma maior dificuldade de usinagem quando comparado com o ferro fundido nodular convencional e aços de resistência similar. Por se tratar de um material que surgiu recentemente como um dos principais materiais de engenharia, tem-se intensificado pesquisas sobre o comportamento dos ADIs. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho é comparar a usinabilidade de três materiais: o ferro fundido nodular perlítico bruto-de-fundição (FE 70003) e duas classes de ferros fundidos nodulares austemperados com diferentes temperaturas e tempos de austenitização, o ISO 1.050-6 e o ISO 800-10. Para tanto foi utilizado o processo de furação, segundo um planejamento fatorial, variando-se as condições de corte, tipo de aplicação de fluido de corte e o material, todos em dois níveis. Esta comparação se deu através de testes de força constante, do monitoramento da taxa de desgaste da ferramenta, forças de usinagem, potência consumida e vibração em ensaios de longa duração...

Influência do ciclo de furação na usinabilidade do ferro fundido cinzento GH190; Influence of Cycle Drilling Machinability in Gray Cast Iron GH190

Silva, Helio Antônio da
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
Português
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46.35%
Dentre as operações de usinagem, a furação com brocas helicoidais destaca-se por ser uma das mais utilizadas na indústria metal-mecânica. Apesar de a literatura apresentar muitas pesquisas, percebe-se que ainda existe espaço para trabalhos científicos sobre o processo de furação. O presente trabalho analisa a influência do ciclo de furação (contínuo e intermitente – conhecido popularmente como “pica-pau” ou “elimina-cavaco”) no desempenho da usinagem do ferro fundido GH190 realizada com brocas helicoidais de aço rápido, revestidas com multicamadas de TiN-TiAlN e diâmetro de 10 mm. O experimento foi baseado em um planejamento fatorial fracionário 24-1 e os ensaios organizados em duas etapas, a primeira com o recuo da ferramenta de 1 mm e uma, duas e três paradas da ferramenta. A segunda etapa com três paradas ao longo do comprimento de furação e recuo de 1 mm, 3 mm e total da ferramenta. Cada ensaio foi executado em três corridas, sendo o teste e duas réplicas. A vida das brocas foi expressa em termos do número de furos usinados. Como critério de encerramento dos testes de usinagem foi adotado a falha catastrófica da ferramenta (colapso). Além da vida da ferramenta, foram considerados, também, como variáveis de saída o acabamento superficial...

Investigation of delamination mechanisms during a laser drilling on a cobalt-base superalloy

GIRARDOT, Jeremy; SCHNEIDER, Matthieu; BERTHE, Laurent; FAVIER, Véronique
Fonte: Elsevier Publicador: Elsevier
Português
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46.41%
Temperatures in the high pressure chamber of aircraft engines are continuously increasing to improve the engine efficiency. As a result, constitutive materials such as cobalt and nickel-base superalloys need to be thermally protected. The first protection is a ceramic thermal barrier coating (TBC) cast on all the hot gas-exposed structure. The second protection is provided by a cool air layer realized by the use of a thousand of drills on the parts where a cool air is flowing through. The laser drilling process is used to realize these holes at acute angles. It has been shown on coated single crystal nickel-base superalloy that the laser drilling process causes an interfacial cracking (also called delamination), detected by a cross section observation. The present work aims at characterizing interfacial cracking induced by laser drilling on coated cobalt-base super alloy. On the one hand, this work attempted to quantify the crack by several microscopic observations with regards to the most significant process parameters related as the angle beam. On the other hand, we studied the difference of the laser/ceramic and the laser/substrate interaction with real time observation by using a fast movie camera.

Measurement of laser absorptivity for operating parameters characteristic of laser drilling regime

SCHNEIDER, Matthieu; BERTHE, Laurent; FABBRO, Rémy; MULLER, Maryse
Fonte: IOP Publicador: IOP
Português
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46.37%
Publisher version : http://iopscience.iop.org/0022-3727/41/15/155502/; Laser drilling in the percussion regime is commonly used in the aircraft industry to drill sub-millimetre holes in metallic targets. Characteristic laser intensities in the range of 10 MW cm−2 are typically employed for drilling metallic targets. With these intensities the temperature of the irradiated matter is above the vaporization temperature and the drilling process is led by hydrodynamic effects. Although the main physical processes involved are identified, this process is not correctly understood or completely controlled. A major characteristic coefficient of laser–matter interaction for this regime, which is the absorptivity of the laser on the irradiated surface, is still unknown, because of the perturbing effects due to laser beam geometrical trapping inside the drilled hole. So, by using time resolved experiments, this study deals with the direct measurement of the variation of the intrinsic absorption of aluminium, nickel and steel materials, as a function of the incident laser intensity up to 20 MW cm−2. We observe that for this incident intensity, the absorptivity can reach up to 80%. This very high and unexpected value is discussed by considering the microscopic behaviour of the heated matter near the vapour–liquid interface that undergoes possible Rayleigh–Taylor instability or volume absorption

Drilling process of composite laminates – a tool based analysis

Durão, Luís M.; Gonçalves, Daniel J. S.; Tavares, João Manuel R. S.; Albuquerque, Victor Hugo C. de
Fonte: Instituto Politécnico do Porto Publicador: Instituto Politécnico do Porto
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em //2010 Português
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46.45%
“Drilling of polymeric matrix composites structures”; The distinctive characteristics of carbon fibre reinforced plastics, like low weight or high specific strength, had broadened their use to new fields. In order to join different components by using bolts, rivets or screws, one of the machining operations needed in composite structures is drilling. Usually, it is accepted that drilling can be carried out using conventional tools and machinery with adaptations. However, this operation can lead to different kind of damages being delamination the most severe as it can reduce the mechanical strength. The main mechanism responsible for delamination occurrence is the indentation caused by the drill chisel edge. It is accepted that a drilling process that reduces the thrust force exerted by the drill chisel edge during machining can decrease the risk of delamination. In this work, two combinations of the drilling process are compared: tool material – HSS, WC and PCD – and geometry – twist, Brad and step. The parameters considered for analysis include: thrust force, delamination extension open-hole strength and bearing strength. Statistical techniques are used in the evaluation. The work performed shows that a proper combination of the factors involved...