Caracterização de Materiais

Transcrição

1 DIVISÃO DE MATERIAIS Linhas de Pesquisa Tecnologias e aplicações de titânio Compósitos estruturais e termoestruturais Materiais para blindagem balística Materiais absorvedores de radiação eletromagnética Análise de falha fator material Biblioteca especializada em Engenharia de Materiais, possui um acervo de obras composto por livros técnicos e de conhecimento geral, periódicos especializados, anais de congressos, teses, dissertações, bases de dados, catálogos de equipamentos, dicionários e enciclopédias

2 Caracterização de Materiais LABORATÓRIO QUÍMICO DE CARACTERIZAÇÃO DE METAIS LQCM Análise química via úmida e instrumental de ligas ferrosas e não-ferrosas e enquadramento de ligas. Equipamentos: Espectrômetro de Absorção Atômica, marca Varian, modelo Spectra AA 20 Plus (1); Espectrofotômetro UV/Visível, marca Micronal, modelo 380; Analisador de Carbono e Enxofre, marca Leco, modelo CS200 (2); Analisador de Nitrogênio e Oxigênio, marca Leco, modelo TC500 (3) e Eletrolizador, marca Eberbach

3 Caracterização de Materiais LABORATÓRIO DE CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA LCFQ Comportamento térmico (fusão, cristalização, temperatura de transição vítrea, cura, degradação, oxidação indutiva, entre outros) de materiais. Comportamento mecânico (viscosidade, ponto de gel, cura) de materiais fluidos e sólidos, em função de temperatura e deformação e freqüência. Comportamento eletroquímico de eletrodos condutores e semicondutores. Estudo de espectros de impedância eletroquímica. Determinação quantitativa de concentração de componentes químicos em mistura reacional. Equipamentos: DSC (1), TGA (2), Reômetro, DMA (3), Potenciostato/galvanostato (4), Espectrofotômetro UV/Visível, Viscosímetro

4 Caracterização de Materiais LABORATÓRIO DE MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA LEMEV Análise de superfícies em geral por microscopia eletrônica de varredura; análise química de microrregiões por espectrometria de energia dispersiva de raios X (EDS), com identificação de elementos químicos com peso atômico superior a 5. Equipamentos: Microscópios Eletrônicos de Varredura: Marca Leo, modelo 435 VPi, com operação em pressão variável, acoplado a analisador por energia dispersiva de raios X em plataforma Inca (1); Marca Zeiss, modelo DSM 950, com plataforma Scandium. Marca Leica, modelo S430i, com analisador por energia dispersiva de raios X em plataforma Isis. 1

5 Caracterização de Materiais LABORATÓRIO DE MATERIALOGRAFIA LEMAT Polimento e embutimento de amostras de materiais e exames por microscopia óptica e ensaios de microdureza Vicker. Equipamentos: Microscópio Óptico Leica DMRXP; Microscópio Óptico Olympus; ; Microscópio Ótico Zeiss/Jena Neophot 32; Microscópio Óptico Zeiss Axio Imager 2 (1); Estereoscópio Zeiss STEMI-SV 11, Estereoscópio Zeiss Discovery V8 (2) e Microdurômetro Futuretech, modelo FM

6 Caracterização de Materiais LABORATÓRIO DE FLUORESCÊNCIA E DIFRAÇÃO DE RAIOS X LFDRX Análise química por fluorescência de raios X e análise de materiais com estrutura cristalina por difração de raios X Equipamentos: - Difratômetro de Raios X, marca Philips, modelo X Pert-PW 1830/40; - Difratômetro de Raios X, marca Panalytical, modelo X Pert PRO-MPD; -Espectrômetro de Fluorescência de Raios X, marca Panalytical, modelo Axios Advanced;

7 Caracterização de Materiais LABORATÓRIO DE ENSAIOS MECÂNIC0S LEM Ensaios de: tração, compressão, dobramento, cisalhamento e flexão; fadiga por esforço axial; impacto Charpy à temperatura ambiente. Dureza: Rockwell, Rockwell superficial e Brinell. Equipamentos: Máquina de ensaio universal Instron Dinâmica c/ garra hidráulica (150 kn) modelo 1332 (1); Máquinas de ensaio Instron 1131 (10 kn), 4301 (5 kn), 3382 (50 kn) e 3885 (50 kn) com forno (até 1200 oc); marca Morh- Federraf (20t); Máquinas Charpy para metais e plásticos. Conjunto de Durômetros: Wolpert HT 1 a; Wilson, 1JR; Wolpert HT 1 Super; Pantec RASN, digital (2). 1 2

8 Caracterização de Materiais LABORATÓRIO DE CARACTERIZAÇÃO ELETROMAGNÉTICA LCE Medições de propriedades intrínsecas dos materiais: permissividade elétrica e permeabilidade magnética; Medidas de refletividade. Equipamentos: Analisador de redes vetorial (1), Analisador de redes escalar (2), Câmera Anecóica (3)

9 Caracterização de Materiais LABORATÓRIO DE FLUÊNCIA LAFLU Ensaio de fluência (ensaio estático e de longa duração a temperatura e carga constante). Equipamentos: Conjunto de 16 máquinas de fluência em tração; 02 máquinas de fluência em compressão Emec - Modelo: G 35.

10 Processamento de materiais LABORATÓRIO DE TRATAMENTOS TÉRMICOS Tratamentos térmicos de ligas ferrosas e não ferrosas. Equipamentos: Fornos tipo Mufla BRASIMET Modelo: K ºC, Dimensões: 690mmx420mmx400mm; EDG Modelo: F-1800 / EDG 3P-S 1200ºC, Dimensões: 163mmx100mmx100mm; YUNG.Modelo: LF ºC Dimensões: 230 mmx150mmx150mm, Atmosfera Controlada; BRASIMET Modelo: KOE 40/25/ ºC, Dimensões: 650mmx400mmx250mm.

11 Processamento de materiais LABORATÓRIO DE FUSÃO E REFINO Fusão e purificação de metais; e sinterização de materiais cerâmicos e metálicos em vácuo ou atmosfera inerte. Equipamentos: Forno de Fusão por Feixe de Elétrons (Electron Beam) (1), Forno de sinterização Spembly (2), Forno de Sinterização a vácuo (3)

12 Processamento de materiais LABORATÓRIO DE PROCESSAMENTO DE MATERIAIS CERÂMICOS LPMC Pesquisa e desenvolvimento de materiais cerâmicos estruturais aplicados como ferramentas de corte, blindagem balística, cadinhos para alta temperatura entre outros. Equipamentos: Moinho de bolas (1), Moinho de alta energia Planetário, Moinho de alta energia SPEX, Misturador de pó em Y, Prensa hidráulica Uniaxial, Prensa isostática a frio, Spray Drier (2). 1 2

13 Processamento de materiais LABORATÓRIO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS LPP Preparação de composições e corpos de prova de polímeros e compósitos poliméricos. Equipamentos: Prensa hidráulica a quente (1), moinho (2), máquina de corte, sistema para preparação de bolsa de vácuo, extrusora, injetora. 1 2

14 GARANTIA DA QUALIDADE E CONFIABILIDADE ESPACIAL LINHAS DE PESQUISAS ESTUDO DE CRITÉRIOS PARA ESTRUTURAÇÃO DE BANCO DE DADOS MÉTODO DE CÁLCULO QUANDO O COMPONENTE NÃO POSSUI FALHA Confiabilidade metodologias de confiabilidade aplicadas a projetos de sistemas espaciais análises de falhas em sistemas espaciais Garantia do Produto Planos da Qualidade estabelecidos para os projetos de veículos espaciais conformidade aos requisitos especificados para projetos e atividades espaciais controle de não conformidades de produtos da área espacial Métodos da Qualidade metodologias relativas à Garantia da Qualidade aplicadas a projetos de sistemas espaciais normalização na área espacial

15 Laboratório de Calibração Dimensional e de Balanças

16 Laboratório de Metrologia Dimensional

17 Laboratório de Testes Não Destrutivos

18 DIVISÃO DE INTEGRAÇÃO E ENSAIOS LINHAS DE PESQUISAS MÉTODOS DE CALIBRAÇÃO DE SENSORES E TRANSDUTORES METROLOGIA APLICADA A SISTEMAS ESPACIAIS (INCERTEZAS DAS CADEIAS DE MEDIÇÃO EM ENSAIOS DE QUEIMA EM BANCO E EM VÔO) ENSAIOS DINÂMICOS APLICADOS A SISTEMAS ESPACIAIS (VIBRAÇÃO, CHOQUE MECÂNICO E ACÚSTICA) ENSAIOS DE QUEIMA DE MOTOR-FOGUETE EM BANCOS DE PROVAS MÉTODOS PASSIVOS DE ISOLAMENTO DE RUÍDO ACÚSTICO PROTÓTIPAGEM VIRTUAL DE SISTEMAS VIBRO-ACÚSTICOS ACOPLADOS INSTABILIDADE ACÚSTICA EM CÂMARAS DE COMBUSTÃO TESTES FUNCIONAIS DE SISTEMAS ESPACIAIS

19 Laboratórios de Calibração Calibração de sensores de pressão estática Calibração de torquímetros Calibração de células de carga e máquinas de ensaios mecânicos Calibração de acelerômetros de vibrações mecânicas Calibração de acelerômetros de choque mecânico Calibração de microfones Calibração de sistemas de aquisição e análise de dados Calibração de condicionadores de sinais Parâmetros elétricos (fontes de voltagem DC, osciloscópios, medidores etc.)

20 Laboratório de Ensaios Dinâmicos Ensaios ambientais controlados de desenvolvimento, qualificação e aceitação de sistemas espaciais, utilizando vibradores eletrodinâmicos (24 KN, 80 KN, 290 KN) Análise modal estrutural teórica e experimental (112 canais de entrada + 4 canais de saída) Testes de choque mecânicos com máquina de choque e vibradores eletrodinâmicos Medição e análise de sinais de vibração e choque mecânicos Ensaios combinados vibração e temperatura em vibrador eletrodinâmico/câmara térmica (22 KN/-80 C a 180 C)

21 Laboratório de Propriedades de Massa Medições de massa Determinação do centro de gravidade Medições de momentos de inércia Balanceamento dinâmico vertical a baixa rotação ( rpm)

22 Laboratório de Ensaios Hidráulicos Ensaios Hidrostáticos em Vasos de Pressão Ensaios de qualificação e fadiga em vasos de pressão e tubos Sistema automático de aquisição de dados até 150 canais

23 Bancos de Provas Horizontais de 100 KN, 600 KN e 1 MN Desenvolvimento de motores-foguetes em BPH 100 KN (caracterização de propelentes) Ensaios de queima de motores-foguetes em banco de provas horizontais (BPH 600 KN e 1MN) Parâmetros medidos: empuxo axial, pressão, pressão de ignição, tempo de queima do moto, atraso da ignição, temperatura, deformação, deslocamentos, vibração, acústica e choque mecânico Sistema de aquisição de dados automático até 140 canais de medição (sistemas de registro de dados digital e analógico)

24 Laboratório de Ensaios Funcionais Ensaio funcional de separação de estágios de veículos lançadores Ensaio funcional de separação da coifa do VLS-1 Medição dos deslocamentos e caracterização da cinemática da estrutura de separação Medição de choque mecânico durante o acionamento dos sistemas pirotécnicos de separação

25 Laboratório de Ensaios Acústicos P&D em materiais fono-absorventes e técnicas passivas de controle de ruído Técnicas de medições de dados acústicos em bancos de provas e em vôo Testes acústicos de sistemas e subsistemas espaciais em câmaras reverberantes Qualificação e aceitação dinâmica de sistemas e subsistemas espaciais Análise de sinais acústicos e vibro-acústicos Predição do comportamento vibro-acústico de sistemas espaciais utilizando protótipos virtuais (FEM, BEM e SEA) Análise Modal Acústica Teórica e Experimental

26 Laboratório de Ensaios Climáticos Ensaios Climáticos: Temperatura/ Temperatura e Umidade Ensaios de Choque Térmico Ensaios Climáticos Combinados com Vibração (Vibrador LDS V850)

27 DIVISÃO DE AERODINÂMICA Tunel de Vento Aerodinâmico LINHAS DE PESQUISAS Métodos numéricos de alta ordem Eficiência de códigos computacionais em malhas não estruturadas Modelagem de turbulência, cálculo de arrasto e aplicações em aeroacústica Projeto multidisciplinar Técnicas numéricas para escoamentos tipo reentrada Aeroelasticidade computacional Aerodinâmica Computacional

28 Simulação de escoamentos aerodinâmicos em configurações aeroespaciais Tunel de Vento Aerodinâmico

29 DIVISÃO DE SISTEMAS ESPACIAIS Laboratório de Identificação,Navegação, Controle & Simulação LINHAS DE PESQUISAS teste e calibração de sensores e sistemas inerciais malhas de simulação completa de sistemas de controle de veículos lançadores e plataformas orbitais

30 Laboratório de Identificação,Navegação, Controle & Simulação APLICAÇÕES Mísseis / Foguetes de sondagem Veículos Espaciais (Satélites) Aviões / Helicópetos Navios / Submarinos Prospecção de petróleo EQUIPAMENTOS 5 mesas rotativas (2 e 3 eixos) Câmara a vácuo Câmara térmica (-50 / +70 ) Desempenos de granito classe 00 (1micron) Cabeça divisora (.1 ) Apontamento e nivelamento laser (.2 ) Linhas de alimentação pneumática e hidráulica Mancal aeroestático (3 graus de liberdade) Ponte rolante (2 ton)

31 Laboratório de Identificação,Navegação, Controle & Simulação Capacidade em Sensores e Sistemas Inerciais Caracterização de sensores girométricos com variação de temperatura ou no vácuo (bias, fator de escala, banda passante, linearidade, ruído).01 /h Caracterização de acelerômetro com variação de temperatura (bias, fator de escala, linearidade, ruído) 10µg Teste de sistema de navegação inercial Capacidade em Controle Simulação completa para sistemas de controle de lançadores e mísseis para propulsores sólidos e líquidos Caracterização de atuadores hidráulicos e pneumáticos e de propulsão líquida Simulação completa para sistemas de controle de atitude de pequenas naves espaciais

32 DIVISÃO DE QUÍMICA LINHAS DE PESQUISA Estudo de materiais aeroespaciais por meio de técnicas de espectroscopia no infravermelho (IR) de transmissão e de superfície; Estudo de materiais aeroespaciais por análise térmica; P&D de formulações elastoméricas ablativas para aplicações como proteções térmicas de motores foguetes; Modificação superficial de borracha usada como proteção térmica em foguetes para melhorar adesão ao combustível sólido Estudo de liner e de interfaces em motor-foguete a propelente sólido; Estudo da fase aglutinante de formulações de propelente sólido compósito; Estudo de envelhecimento aplicado em propelente sólido compósito;

33 LABORATÓRIO DE ESPECTROSCOPIA NO INFRAVERMELHO LAI-IR Espectrofôtometros FT-IR e acessórios: SPECTRUM 2000 e SPECTRUM ONE PerkinElmer : Microscópio, Detector fotoacústico (PAS), Refletância total atenuada universal (UATR), ATR (refletância total atenuada), DRIFT (refletância difusa), CVLA (célula vertical líquida aquecível) e Pirolisador. Exemplos de ensaios/estudos realizados: Análise qualitativa de matérias-primas (resinas, borrachas, plastificantes, agentes de cura, agentes de ligação e cargas; Determinação de índice de hidroxila em resinas polibutadiênicas hidroxiladas; Identificação de borrachas (ensaio acreditado pelo INMETRO). Análise de superfície de materiais.

34 LABORATÓRIO DE ANÁLISES TÉRMICAS LAI-AT Equipamentos: Calorímetro exploratório diferencial MDSC- Q100 TA Inst. Analisador simultâneo termogravimétrico/calorimétrico (TGA/DSC) SDT-Q600 TA Inst. Analisador dinâmico-mecânico DMA-Q800 TA Inst. Analisador Termomecânico TMA 6400 SEIKO Técnicas Análise Termogravimétrica (TGA) Análise Termomecânica (TMA) Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC) Análise Dinâmico-Mecânica (DMA) Exemplos de Aplicação Determinação do teor de voláteis e cargas (orgânicas e inorgânicas) Tg (temperatura transição vítrea) e coeficiente de expansão térmica Tg e Tf (fusão), cp, acompanhamento de reação Tg, variação do módulo elástico, módulo de armazenamento e tan δ

35 LABORATÓRIO RIO DE ANÁLISES QUÍMICAS - LAQ Apoio às linhas de pesquisa - Exemplos de análises realizadas pelo LAQ: Titulação potenciométrica; Determinação de densidade.

36 LABORATÓRIO DE BORRACHA - LAB GONIOMETRIA CONDUTIVIDADE TÉRMICA RPA EQUIPAMENTOS -Misturador aberto de dois rolos - Calandra com L invertido - Prensas - Bambury - Autoclave - RPA (Analisador reológico de processo) - Reômetro Mooney - Viscosímetro Mooney - Abrasômetro - Câmara Climática - Condutivímetro - Goniômetro

37 DIVISÃO DE ELETRÔNICA LINHAS DE PESQUISA Projetos de Sistemas de Tempo Real para a área espacial Técnicas de modelagem de sistemas criticos Verificação e Validação (V&V) de software espacial Garantia de Produto de software para sistemas espaciais;

38 LABORATÓRIO DE ENGENHARIA DE SOFTWARE Ambientes de desenvolvimento integrado para sistemas críticos (IDE VxWorks/Workbench & QNX/Momentics & Builder 7) Ferramentas de apoio a engenharia de software (CASE Wind A&D, Rational Rose) Testes de software (confecção de casos de testes integrado ao IDE Workbench ) Ferramentas de Verificação e Validação (CrystalREVS (inspeção de código), Understand C (verificação de código), Wind River PROBE, Wind River Workbench 3.1 for On-Chip Debugging (OCD); National Laboratory Virtual Instuments Engineering Workbench (LabView); Estações PC de trabalho (computador HOST) Computador SBCPowerQUICCII (computador TARGET), baseado no processador Motorola PowerQUICC II MPC8265; National Compact Reconfigurable I/O (CRIO); Computador PC 104 (compacto) com placa de comunicação Mil Std 1553; Computador TARGET (SBCPowerQUICCII for MPC8265) representativo do computador de bordo do VLS Host Wind River PROBE (equipamento utilizado para verificação de código embarcado no Computador Target, sem causar intrusão nas instruções de alto e baixo nível.

39 DIVISÃO DE PROPULSÃO ESPACIAL LINHAS DE PESQUISA COMBUSTÃO E INSTABILIDADE DE COMBUSTÃO, TRANSFERÊNCIA DE CALOR E ESCOAMENTOS EM COMPONENTES E EM TURBOMÁQUINAS APLICADOS EM MOTORES AEROESPACIAIS DESENVOLVIMENTO E FABRICAÇÃO DE SUBSISTEMAS APLICADOS A MOTORES FOGUETES A PROPELENTES LÍQUIDOS E SÓLIDOS Projetos Ignitor gás-dinâmico Maçarico de corte Motores L5, L15 e L75 DMS VS-40M Ignitores dos motores L15 e L75 Sistema de Alimentação de MFPL Iniciação de pirotecnia a laser Desenvolvimento do processo para obtenção de fios da liga NiTi com efeito memória de forma para aplicação espacial

40 ENGENHARIA, PESQUISA, TESTES E PIROTECNIA Atividades de pesquisa e desenvolvimento na área de motores foguetes e componentes pirotécnicos

41 Banco para Motor Foguete a Propelente Líquido (MPFL) para até 1 kn Permite ensaio com O2 (gás) e Etanol (Líquido) Estudo de transferência de calor em MFPL Controle automatizado

42 Banco de Estudo de Instabilidade de Combustão Estudo de instabilidade de combustão proporcionada pela interação acústica, combustão e turbulência Conhecimento do fenômeno físico Obtenção de dados para modelos para CFD Combustível gasoso e líquido e oxidante gasosos (ar ou O2), conforme cabeçote instalado Janelas (4) com acesso ótico a quartzo para uso de velocimetria a laser (PDI e PIV) e PLIF Acesso para microfonia e demais instrumentação Controle e aquisição da dados automatizado e em tempo real.

43 Banco de 2 ton para MPFL Banco para ensaio de MFPL até 2 ton de empuxo Oxidante criogênico e combustível líquido Controle e aquisição de dados automatizado por micro em tempo real

44 Banco de Ensaios Hidráulicos Alimentado por duas bombas de 250 CV cada, 180 m3/h total de vazão com controle amplo e 35 bar de pressão máxima Medição de perdas de cargas e vazão em válvulas, jaquetas de refrigeração, cabecotes injetores etc Controle e aquisição de dados por microprocessador em tempo real.

45 Sistemas de Diagnósticos de Combustão não Intrusivos por Lasers Laser PIV Estéreo Velocimetria 2D e 3D Caracterização de sprays Obtenção de escalas de velocidades turbulentas Pode ser sincronizado com o PLIF, PDI e sistema de DAQ

46 Sistemas de Diagnósticos de Combustão não Intrusivos por Lasers Tunnable Dye Laser PLIF (Planar Laser Induced Fluorescence) Caracterização de radicais de combustão. Investigação de processos de combustão, interação cinética e turbulência, formação de poluentes etc. Obtenção de informações para calibração e desenvolvimento de modelos de combustão turbulenta.

47 Cluster SGI para HPC Composto de: 18 nós, cada um composto de dois processadores Intel Xeon QuadCore 5540 de 2.53GHz, com 8MB cachê, 5.83 GT/s, 24 GB de RAM por nó, perfazendo um total de totalizando 144 núcleos 64 bits 432 GB de memória distribuída; Switch infiniband para interconexão dos nós headnode com 8 (oito) discos de 750GB SATA2 Uso de softwares livres para CFD (OpenFOAM)

48 Sistema de Velocimetria Laser PDI Lasers contínuo de estado sólido (300 mw, 2x 90 mw) da Artium Medição de 3 componentes de velocidade Medição de partículas caracterização de sprays Mesa de coordenadas robotizada nos 3 eixos Sistema de controle e aquisição de dados em tempo real Sistema de pós-processamento para caracterização de campo turbulento e de spray

49 DIVISÃO DE CIÊNCIAS ATMOSFÉRICAS LINHAS DE PESQUISA BANCOS DE DADOS CLIMATOLÓGICOS DISPERSÃO E TURBULÊNCIA ATMOSFÉRICA ELETRICIDADE ATMOSFÉRICA INSTRUMENTAÇÃO METEOROLÓGICA MODELAGEM ATMOSFÉRICA REGIONAL SISTEMAS ATMOSFÉRICOS

50 Laboratório de Instrumentação - Sistema Portátil de Aquisição de Dados Meteorológicos (SPAD-MET) Mini-SODAR - estudar o perfil de vento na baixa troposfera na linha de pesquisa Dispersão e Turbulência Atmosférica. Detecção de campo elétrico atmosférico (EFM, CS 110, Campbell) - rede de sensores instalada em São José dos Campos - dados utilizados em estudos sobre a detecção de descargas atmosféricas