Fabio Antonio Xavier

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Produções bibliográficas

• COSTA, ERICK CARDOSO ; BELLEN, BRUNO VAN ; WERNER, MARCOS ODIVAN ; SOUSA, PEDRO CÓRDULA DE ; Xavier, Fabio Antonio . Optimizing the diamond wire sawing of polycrystalline silicon: An experimental approach. MATERIALS SCIENCE IN SEMICONDUCTOR PROCESSING , v. 185, p. 108938, 2025.

• COSTA, ERICK CARDOSO ; LIMA, ARNALDO OLIVEIRA ; NELI LIMA DOS SANTOS, MARCIONILA ; DE SOUZA, ROBERTO MARTINS ; WENDHAUSEN, PAULO ANTONIO PEREIRA ; Xavier, Fabio Antonio . Exploring the influence of anisotropy and microstructure of the sintered Nd-Fe-B magnet using nanoindentation and scratching tests. Materials Today Communications , v. 39, p. 108857, 2024.

• AMARAL, MARIA CRISTINA ; DE ANDRADE CALDAS, LUCAS ; MARTINS, BIANCA MÜLLER ; HOLTZ, IARA TERRA ; DA COSTA GONÇALVES, PRISCILA ; CARDOSO, RODRIGO PERITO ; XAVIER, FÁBIO ANTONIO ; MANTELLI, MARCIA BARBOSA HENRIQUES . The surface quality of 316L sheets after abrasive waterjet, photochemical machining, and electropolishing for compact heat exchangers. INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGY , v. 131, p. 5061-5074, 2024.

• BORDIN, FERNANDO MOREIRA ; BUILES, SARA DIAZ ; COSTA, ERICK CARDOSO ; FILHO, CLÍDIO HORT ; Xavier, Fabio Antonio . Influence of sequential machining process on the surface topography of dies. Surface Topography-Metrology and Properties , v. 12, p. 035015, 2024.

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• XAVIER, F. A. . Opportunities and Challenges in the Production of Customized Forms and Functional Surfaces of Engine Parts. In: Tribologie Symposium 2016, 2016, Landau in der Pfalz. Tribologie Symposium 2016. Landau, 2016.

• BOSCH, M. ; XAVIER, F. A. . Productivity and performance-enhancing Superfinishing processes in the Powertrain. In: Tribologie Symposium 2015 - Schmierstoffe - Werkstoffe - Bearbeitung - Simulation, 2015, Landau in der Pfalz. Tribologie Symposium 2015. Landau in der Pflaz, 2015.

• ERNST, F. ; KUBE, D. ; XAVIER, F. A. ; SCHMID, J. . Corrosion resistant coating for cylinder bore applications in passenger car engines. In: ITSC - International Thermal Spray Conference, 2014, Barcelona. Proceedings of the ITSC International Thermal Spray Conference. Duesseldorf: DVS Media GmbH, 2014. v. 302. p. 75-78.

• XAVIER, F. A. . Honen von thermischen Spritzschichten. In: 3rd International Chemnitz Manufacturing Colloquium ICMC 2014, 2014, Chemnitz. ICMC 2014 - Innovation of Sutainable Production for Green Mobility. Auerbach: Verlag Wissenschaftliche Scripten, 2014. v. 80. p. 433-448.

• XAVIER, F. A. ; SCHMID, J. . Honing - Highly flexible process for various tribological requirements. In: Tribologie Symposium 2014, 2014, Landau in der Pfalz. Tribologie Symposium 2014 - Schmierstoffe - Werkstoffe - Bearbeitung - Simulation. Landau, 2014. p. 1-26.

• ERNST, F. ; KUBE, D. ; XAVIER, F. A. ; SCHMID, J. . Korrosionsbeständige Cr-Schichten für Zylinderinnenbeschichtungen in Al-Zylinderkurbelgehäusen. In: 6. GTV - Kolloquium Spritzen 2014, 2014, Luckenbach. Thermisches Spritzen. Luckenbach: GTV, 2014. v. 6. p. 48-39.

• ERNST, F. ; KUBE, D. ; XAVIER, F. A. ; SCHMID, J. . Korrosionsbeständige Cr-Schichten für Zylinderinnenbeschichtungen in Al-Zyinderkurbelgehäusen. In: 6. GTV Kolloquium Thermisches Spritzen, 2014, Luckenbach. 6. GTV Kolloquium Thermisches Spritzen, 2014. v. 1. p. 39-48.

• ZHMUD, B. ; TOMANIK, E. ; XAVIER, F. A. . Tribology, Surface Chemistry and Morphology of WS2 tribofilms generated by the ANS triboconditioning Process. In: 3rd International Tribology Symposium of IFToMM, 2013, Lulea. 3rd International Tribology Symposium of IFToMM. Lulea: Lulea University of Technology, 2013.

• XAVIER, F. A. . Machining of Coating for Reduced Friction. In: 12th Powertrain Manufacturing Conference, 2013, Darmstadt. 12th Powertrain Manufacturing Conference - Less Resources. New Technologies. Better Quality.. Darmstadt: PTW - TU Darmstadt, 2013. p. 115-130.

• TOMANIK, E. ; XAVIER, F. A. ; ZHMUD, B. . Enhancing the Tribological Properties of Cylnder Bores by Mechanochemical Surface Finishing. In: OeTG Symposium 'Automotive Tribology 2013, 2013, Graz. OetG Symposium "Automotive Tribology 2013", 2013.

• XAVIER, F. A. . Sustainable Mobility - Honing is a Key Strategic Technology. In: 18º Semiário Internacional de Alta Tecnologia, 2013, Piracicaba. 18º Seminário Internacional de Alta Tecnologia - Inovações Tecnológicas na Manufatura. Piracicaba: UNIMEP, 2013. p. 218-226.

• XAVIER, F. A. ; MAYER, M. ; KLIMA, J. . Von der Vorentwicklung bis zur Serienbetreuung innovativer Honverfahren. In: 4. Nürtingen Honsymposium, 2013, Nürtingen. 4. Nürtingen Honsymposium. Nürtingen: Nagel GmbH, 2013. p. 1-53.

• XAVIER, F. A. ; BOEHS, L. ; Guesser. W. L. ; E. Abele . Aspectos Tecnológicos da Usinagem dos Ferros Fundidos Vermicular e Cinzento com Ferramentas de Si3N4. In: CONEM 2012 - VII Congresso Nacional de Engenharia Mecânica, 2012, São Luís. CONEM 2012 - VII Congresso Nacional de Engenharia Mecânica, 2012. v. 1. p. 1-10.

• XAVIER, F. A. ; SCHMID, J. ; SCHAIBLE, S. . Honing - The Modern Factor in New Motor Production Lines. In: 13th European Automotive Congress, 2011, Valência. 13th European Automotive Congress, 2011. p. 1-10.

• XAVIER, F. A. . How honing can increase engine performance and reduce production costs. In: 11th Powertrain Manufacturing Conference, 2011, Darmstadt. 11th Powertrain Manufacturing Conference - Future challenges for Powertrain Manufacturing: Sustainability, Flexibility and Ecomobility. Darmstadt: TU Darmstadt, 2011. v. 1. p. 196-214.

• XAVIER, F. A. ; BOEHS, L. ; OUTROS, . Fatores Tecnológicos no Torneamento de Ferro Fundido Vermicular com Ferramentas Cerâmicas e de CBN. In: III CONGRESSO NACIONAL DE ENGENHARIA MECÂNICA CONEM 2004, 2004, Belém. III CONGRESSO NACIONAL DE ENGENHARIA MECÂNICA CONEM 2004, 2004.

• XAVIER, F. A. ; BOEHS, L. ; OUTROS, . Análise da Textura e Integridade das Superfícies de Camisas para Motores de Combustão Interna. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE FABRICAÇÃO, 2003, Uberlândia. II CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE FABRICAÇÃO - II, 2003.

• XAVIER, F. A. ; BOEHS, L. ; OUTROS, . Estudo da Viabilidade Técnica e Econômica para a Utilização de Inserto de Metal-Duro no Torneamento do Ferro Fundido Vermicular. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE FABRICAÇÃO, 2003, Uberlândia. II CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE FABRICAÇÃO, 2003.

• XAVIER, F. A. ; BOEHS, L. ; OUTROS, . Discussão Teórica e Prática Sobre Gerenciamento de Ferramentas de Usinagem. In: CONGRESSO NACIONAL DE ENGENHARIA MECÂNICA, ,2, 2002, João Pessoa. CONGRESSO NACIONAL DE ENGENHARIA MECÂNICA, 2002. v. 1.

• MENDES, L. P. ; AMARAL, M. C. ; CALDAS, L. A. ; MARTINS, B. M. ; DOMICIANO, K. G. ; KRAMBECK, L. ; XAVIER, F.A. ; MANTELLI, M. B. H. . Parameters Evaluation of Copper Diffusion Bonding applied Thin Loop Heat Pipe. In: 25° Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, 2024, Fortaleza. 25° Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais. Fortaleza, 2024.

• MENDES, L. P. ; AMARAL, M. C. ; CALDAS, L. A. ; MARTINS, B. M. ; DOMICIANO, K. G. ; KRAMBECK, L. ; XAVIER, F.A. ; MANTELLI, M. B. H. . Avaliação de parâmetros de união por difusão de cobre aplicados à fabricação de tubos de calor planos. In: XXV - Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciências dos Materiais, 2024, Fortaleza. XXV - Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciências dos Materiais. Fortaleza, 2024.

• XAVIER, F. A. ; BORDIN, F.M. ; Cardoso Costa, E. ; BARCELOS, M. C. S. ; SILVA, L. L. O. E. ; BEZERRA, W. M. . ABRASIVE WEAR OF POLYMER COATINGS FOR SUSTAINABLE ENERGY GENERATION. In: 4th International Brazilian Conference on Tribology, 2023, Vitória. Proceedings of the Fourth International Brazilian Conference on Tribology. São Carlos: Aptor Software, 2023. v. 1. p. 1.

• XAVIER, F. A. ; BORDIN, F.M. ; Cardoso Costa, E. ; BARCELOS, M. C. S. ; SILVA, L. L. O. E. ; BEZERRA, W. M. . ABRASIVE WEAR PERFORMANCE OF TUNGSTEN CARBIDE COATINGS. In: 4th International Brazilian Conference on Tribology, 2023, Vitória. Proceedings of the Fourth International Brazilian Conference on Tribology. São Carlos: Aptor Software, 2023. v. 1. p. 1.

• KNOBLAUCH, R. ; da Silveira, C. A. ; WEINGAERTNER, W. L. ; XAVIER, F. A. . Endless Diamond Wire Saw for Monocrystalline Silicon Cutting. In: EUSPEN - 17th Intenational Conference & Exhibition, 2017, Hannover. EUSPEN - 17th Intenational Conference & Exhibition, 2017.

• Nascimento, R. V. ; Arnt, A. B. C. ; Rocha, M. R. ; Stares, L. S. ; XAVIER, F. A. . Liga de Magnésio Avaliação da Biodegradabilidade e do Coportamento Mecânico. In: Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, 2016, Natal RN. Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, 2016.

• Arnt, A. B. C. ; Nascimento, R. V. ; Stares, L. S. ; XAVIER, F. A. . Magnesium alloy: Evaluation of biodegradability. In: XV Brazilian MRS Meeting, 2016, Campinas. XV Brazilian MRS Meeting Program book/Sociedade Brasileira de Materiais, 2016.

• XAVIER, F. A. ; BORDIN, F.M. ; Cardoso Costa, E. ; BARCELOS, M. C. S. ; SILVA, L. L. O. E. ; BEZERRA, W. M. . ABRASIVE WEAR OF POLYMER COATINGS FOR SUSTAINABLE ENERGY GENERATION. 2023. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• XAVIER, F. A. ; BORDIN, F.M. ; Cardoso Costa, E. ; BARCELOS, M. C. S. ; SILVA, L. L. O. E. ; BEZERRA, W. M. . ABRASIVE WEAR PERFORMANCE OF TUNGSTEN CARBIDE COATINGS. 2023. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• XAVIER, F. A. ; BUILES, S. D. ; BORDIN, F. M. ; Cardoso Costa, E. ; HORT FILHO, C. . INFLUENCE OF SEQUENTIAL MACHINIG PROCESS ON THE SURFACE OF DIES. 2023. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• XAVIER, F. A. . Invited Speaker: Brazil A country of the future in Smart factories. 2023. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• XAVIER, F. A. ; Bohòrquez, C. E. N. ; FERNANDES, R. B. ; BORDIN, F. M. ; Cardoso Costa, E. ; BARCELOS, M. C. S. ; SANTOS, B. C. . Experimental Investigation of HVOF and Polymeric Coatings for Turbine Blade Protection. 2023. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• HEINZ, N. S. ; Cardoso Costa, E. ; XAVIER, F. A. . MANUFACTURING OF MICRO-SCALE Nd-Fe-B MAGNETS BY DIAMOND WIRE SAWING AND ELECTROPOLISHING PROCESSES. 2023. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• BARCELOS, M. C. S. ; Cardoso Costa, E. ; da Silveira, C. A. ; KIRSTEN, A. L. ; XAVIER, FABIO-ANTONIO . MANUFACTURING OF LOOPED DIAMOND WIRE BY UPSET WELDING AND HEAT TREATMENT OF WELD JOINT BASED ON JOULE EFFECT. 2023. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• XAVIER, F. A. ; Bohòrquez, C. E. N. ; PEREIRA, M. ; BEZERRA, W. M. ; ROCHA, H. T. ; SILVA, L. L. O. E. ; BARCELOS, M. C. S. ; SCHNEIDER, M. J. ; DIAS, A. M. ; SANTOS, B. C. . Caracterização de revestimentos resistentes à abrasão mecânica para a aplicação em pás de turbina hidráulicas. 2022. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• XAVIER, F. A. ; Bohòrquez, C. E. N. ; BARRA, G. M. O. ; Cardoso Costa, E. ; SILVA, L. L. O. E. ; DUTRA, M. K. ; DIAS, A. M. ; SANTOS, B. C. ; SCHNEIDER, M. J. . INFLUENCE OF THE APPLICATION PROCESS ON THE ADHESION FORCE OF COMMERCIAL COATINGS. 2022. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• XAVIER, F. A. . O Papel das Instituições Federais de Ensino & Pesquisa no Contexto de Produção de Ciência e Tecnologia e Desenvolvimento Regional. 2017. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• XAVIER, F. A. ; SCHMID, J. . Chancen und Herausforderungen bei der Herstellung maßgeschneiderter Formen und Funktionsoberflächen von Motorenteilen. 2016. (Apresentação de Trabalho/Simpósio).

• XAVIER, F. A. . Materiais para ferramentas de corte. 2016. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• XAVIER, F. A. . O Processo de Brunimento, suas Aplicações e seus Resultados Práticos. 2015. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• BOSCH, M. ; XAVIER, F. A. . Productivity and performance-enhancing Superfinishing processes in the Powertrain. 2015. (Apresentação de Trabalho/Simpósio).

• XAVIER, F. A. . Novel Surface finishes for Reduced Friction. 2015. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• XAVIER, F. A. ; SCHMID, J. . Honing - Highlz flexible process for various tribological requirements. 2014. (Apresentação de Trabalho/Simpósio).

• XAVIER, F. A. . Honen von thermischen Spritzschichten. 2014. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• ERNST, F. ; KUBE, D. ; XAVIER, F. A. ; SCHMID, J. . Korrosionsbeständige Cr-Schichten für Zylinderinnenbeschichtungen in Al-Zylinderkurbelgehäusen. 2014. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• XAVIER, F. A. . Coated bores entering production in Europe for reducing friction and lube oil consumption. 2013. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• XAVIER, F. A. ; MAYER, M. ; KLIMA, J. . Von der vorentwicklung bis zur Serienbetreuung innovativer Honverfahren. 2013. (Apresentação de Trabalho/Simpósio).

• XAVIER, F. A. . Sustainable Mobility - Honing is a Key Strategic Technology. 2013. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• XAVIER, F. A. . Machining of coating for Reduced Friction. 2013. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• XAVIER, F. A. . Coatings bores entering production in Europe for reducing friction and lube oil consumption. 2013. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• XAVIER, F. A. . How honing canincrease engine performance and reduce production costs. 2011. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• XAVIER, F. A. ; SCHMID, J. ; SCHAIBLE, S. . Honing - The Modern Factor in New Motor Production Liners. 2011. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• XAVIER, F. A. . Redução do Atrito, desgaste e consumo de óleo através do brunimento. 2011. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• XAVIER, F. A. ; BOEHS, L. ; Guesser. W. L. ; E. Abele . Aspectos Tecnológicos da Usinagem do Ferro Fundido Vermicular. 2007. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• XAVIER, F. A. . Compacted Graphite Iron - 10 yeras of Developments at PTW. 2006. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• XAVIER, F. A. ; BOEHS, L. ; Guesser. W. L. ; Andrade, C. L. . Estudo da Viabilidade técnica para a utilização de inserto de metal-duro no torneamento do ferro fundido vermicular. 2003. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• BOEHS, L. ; CAMPOS, D. V. ; XAVIER, F. A. ; BORTOLO, M. A. ; GONCALVES, M. A. M. . Análise da Textura e Integridade das Superfícies de Camisas para Motores de Combustão Interna. 2003. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• BOEHS, L. ; XAVIER, F. A. ; BORTOLO, M. A. ; GONCALVES, M. A. M. . Discussão Teórica e Prática sobre Gerenciamento de Ferramentas de Usinagem. 2002. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

Projetos de pesquisa

• 2024 - Atual

  Desenvolvimento do tratamento térmico e usinagem do aço ferramenta sinterizado (S790) para matrizes de alta precisão para forjamento a frio, Descrição: Desenvolvimento do processo de tratamento térmico e usinagem de alta velocidade em aços sinterizados de alto desempenho para aplicações de conformação a frio de alta performance (aços de média liga), visando o aumento da precisão dimensional, tempo de vida e resistência mecânica das matrizes e punções.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (3) / Mestrado acadêmico: (3) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Coordenador / Carlos Enrique Nino Bohórquez - Integrante / Fernando Moreira Bordin - Integrante / Milton Junior Schneider - Integrante / Beatriz Cardoso Santos - Integrante / Natalie Souza Heinz - Integrante / Everton Coelho de Medeiros - Integrante / Antônio Oliveira Pacheco Torres Marques - Integrante / Eurico Duarte Neto - Integrante / Vitor Baumgartner - Integrante., Financiador(es): Fundação de Apoio da UFMG - Cooperação.

• 2024 - Atual

  Construção e Avaliação Termo-hidráulica de Protótipo de PCHE de Grande Porte Instalado Topside, Descrição: Atualmente algumas Plataformas de Produção Offshore utilizam um equipamento do tipo PCHE (Permutador de Circuito Impresso Compacto) como parte do sistema de resfriamento de fluidos. Por ser um equipamento de uso comum na indústria de OG, e dependenter de apenas um fornecedor, elevam-se os riscos quanto a uma eventual indisponibilidade futura, o que comprometeria a adequada gestão de manutenção/substituição dos equipamentos, com impacto direto na produção dos sistemas envolvidos, resultando em elevadas perdas financeiras. Neste sentido faz-se necessário prosseguir a pesquisa visando o avanço na maturidade tecnológica e elevar a concorrência na fabricação de PCHEs, que após implementado, espera-se que seja revertida em redução de preço, menor tempo de fabricação/aquisição, elevação na qualidade final e a garantia de fornecimento. A atividade de avaliação do permutador em campo é uma tarefa mandatória para atestar a qualidade e robustez do modo de fabricação empregado, uma vez que operações reais envolvem ciclagens térmicas (principalmente no início de operação), picos de pressões, vazões intermitentes, incrustações (ao longo do tempo) e perdas hidráulicas, dando um diagnóstico preciso e real do equipamento em operação.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Doutorado: (3) . , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Integrante / Márcia Barbosa Henriques Mantelli - Coordenador / Lucas de Andrade Caldas - Integrante / Maria Cristina Amaral - Integrante / Nelson Yurako Londoño Pabón - Integrante / Bianca Muller Martins - Integrante / Kênia Warmling Milanez - Integrante / Vitor Chiavegato Aguilar - Integrante.

• 2022 - Atual

  União por difusão de metais leves em acumuladores de energia solar compactos para a geração de eletricidade por fonte termo-solar no Brasil, Descrição: Descrição: Baseado na experiência do Labtucal no desenvolvimento de receptores solares e trocadores de calor aplicados a sistemas CSP (Concentrated Solar Power) para a geração de energia elétrica a partir da energia termo-solar, serão adaptadas tecnologias já desenvolvidas, visando implantar micro/pequenas centrais elétricas termo-solares em locais remotos do país, para o consumo local, conforme os dados da irradiação solar. Será entregue um protótipo em escala laboratorial de um acumulador de energia solar térmica eficiente e de baixo custo para a aplicação em coletores solares do tipo Fresnel ou calha parabólica. Este acumulador será capaz de mitigar o efeito nocivo da presença de nuvens na geração de energia elétrica termo-solar, pelo uso de materiais com mudança de fase (PCM- Phase Change Materials). Para isto, serão desenvolvidos processos de fabricação, especialmente a união por difusão de metais, que permitam a construção de equipamentos leves e baratos. Dados experimentais permitirão que seja estabelecido um mapa" do potencial de geração de energia termo-solar no Brasil... , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) Doutorado: (1) . , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Integrante / Márcia Barbosa Henriques Mantelli - Coordenador / Kênia Warmling Milanez - Integrante / Rodrigo Santos Costa - Integrante / Fernando Ramos Martins - Integrante / Fernando Gonçalves de Souza - Integrante / Andreza Souza Ribeiro - Integrante.

• 2021 - 2023

  Estudo metodológico de revestimentos para aumentar a resistência à abrasão das pás do rotor de turbinas hidráulicas - EMMA III (ANEEL PD-06631-0013-2020), Descrição: O acelerado desgaste abrasivo sofrido pelas pás de turbinas em Usinas Hidrelétricas (UHE) ocorre por influência do grande conteúdo de partículas dispersas nas águas dos rios. Desta forma, torna-se obrigatório o emprego de revestimentos resistentes à abrasão, de modo a evitar os frequentes e extensos reparos das pás de turbina, pois são tarefas custosas e laboriosas. Assim, torna-se necessária uma pesquisa aplicada para avaliar a resistência à abrasão de revestimentos customizados para as pás das turbinas e a elaboração de uma matriz de tomada de decisão para a seleção da(s) opção(ões) mais adequada(s) para a função definida pela empresa interessada, considerando as especificidades das condições de aplicação em campo. Neste projeto de Pesquisa Desenvolvimento (PD) regulado pela ANEEL e desenvolvido no âmbito do Programa PD da Energia Sustentável do Brasil S.A. ("JIRAU ENERGIA"), são propostos métodos experimentais e o uso de métodos de tomada de decisão para a definição de um processo de revestimento considerando os aspectos do processo de revestimento: as entradas de operação (Máquina, material, ferramenta, ativação da superfície, rugosidade do substrato); a definição das saídas do processo (espessura do revestimento, porosidade, composição, dureza); o desempenho do processo (taxa de deposição, tempo de cura); e as propriedades resultantes (resistência ao desgaste, capacidade de aderência). O método inovador desenvolvido nesta pesquisa permitirá auxiliar a mitigação do problema atualmente existente na operação e manutenção das turbinas, e também servirá de base para enfrentar problemas similares que existam em outros componentes das unidades geradoras.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (5) / Especialização: (1) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (2) . , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Coordenador / MILTON PEREIRA - Integrante / Guilherme Mariz de Oliveira Barra - Integrante / Erick Cardoso Costa - Integrante / Carlos Enrique Nino Bohórquez - Integrante / Fernando Moreira Bordin - Integrante / Miguel Carvalho Silva Barcelos - Integrante / Milton Junior Schneider - Integrante / Ariely Miranda Dias - Integrante / Beatriz Cardoso Santos - Integrante / Manoel Kolling Dutra - Integrante / Rodrigo Bastos Fernandes - Integrante / Renato Vieira Filho - Integrante / Gabriel Kons Cardoso - Integrante.

• 2021 - Atual

  Inovação do processo de fabricação de engrenagens para uso em sistemas Start-Stop visando à redução de emissões atmosféricas de veículos automotores, Descrição: A rota de fabricação de um componente influencia a sua microstrutura, que por sua vez influencia as propriedades mecânicas do material e ambas influenciam o desempenho do componente durante a sua aplicação. A maioria das falhas de componentes mecânicos tem origem na sua superfície, oriundos de defeitos de fabricação que podem ser classificados como macro (desvios dimensionais e de forma), micro (rugosidade) e integridade (introdução de tensão residual trativa ou alteração microestrutural). Este projeto avaliará a influência da rota de fabricação de uma matriz de conformação de engrenagem sobre a forma, dimensão, rugosidade e integridade da superfície e como estes fatores influenciam o desempenho da matriz e peça conformada. Para isto será realizado o mapeamento do processo de fabricação da peça, iniciando com a fabricação da ferramenta de conformação, a descrição do uso e desempenho em concordância com as condições e solicitações do processo de conformação a frio. Posteriormente serão selecionados os processos mais críticos para avaliar a qualidade da peça, como consequência das condições de fabricação, obtendo possíveis causas para a ocorrência da falha e sugestões de melhoria.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (7) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (2) . , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Coordenador / Erick Cardoso Costa - Integrante / Fernando Moreira Bordin - Integrante / Gabriel Kons Cardoso - Integrante / Sara Diaz Builes - Integrante / Gabriela Simão de Myron Cardoso - Integrante / Guilerme Mattos - Integrante / Elliton Ostroski - Integrante / Lucas Cominetti Marchi - Integrante / Gustavo Fabre Rebelo - Integrante / Bruno Van Bellen - Integrante.

• 2019 - 2021

  Desenvolvimento de transdutor implantável e algoritmos avançados para implantes cocleares com objetivo de adaptação à realidade brasileira., Descrição: A perda auditiva é um sério problema de saúde publica e seu tratamento através de aparelhos auditivos e implantes cocleares representa uma parcela significativa dos gastos do sistema de saúde pública. Implantes cocleares são dispositivos parcialmente implantáveis utilizados com o objetivo de restaurar parcialmente a audição de pessoas que apresentam perda auditiva profunda ou total. Nesses casos, a cóclea encontra-se a tal ponto danificada que a única alternativa é o estimulo direto do nervo auditivo. Os implantes atuais são compostos de um elemento externo, responsável por captar o campo acústico externo, processar os sinais e enviar para o elemento interno (implantável), este por sua vez responsável por excitar através de um eletrodo as terminações nervosas na cóclea. O fato de existir um elemento externo apresenta importantes complicações ao usuário, com destaque: (i) ao alto índice de manutenção requerida (devido a quedas, contato com água e suor, etc.), (ii) aos preconceitos envolvidos (o elemento externo mostra que trata-se de um deficiente auditivo), principalmente no caso de crianças e adolescentes; (iii) não pode ser utilizado na água ou atividades físicas intensas, ou seja, a pessoa fica praticamente sem audição quando tomando banho ou praticando esportes; e (iv) pode ser roubado ou perdido. Estas complicações são ainda mais destacadas na realidade brasileira, onde o alto custo de manutenção é proibitivo para um grande número de pessoas, além dos fatores climáticos e as questões de segurança. Outro fator que limita o desempenho dos implantes cocleares atuais está relacionada com os algoritmos de processamento de sinais utilizados para transformar um sinal sonoro em um impulso nervoso, com destaque para a informação fase do sinal, atualmente desprezada pela maioria dos implantes cocleares. Com isto em mente, este projeto tem por objetivos o desenvolvimento dos principais elementos que permitirão a criação de um implante coclear totalmente implantável e a melhoria dos algoritmos de processamento de sinais empregados pelos implantes cocleares atuais. O principal requisito para um implante coclear totalmente implantável está no projeto de um transdutor implantável que, de alguma forma, capte o campo acústico externo. A proposta deste projeto é o uso de um transdutor piezoelétrico acoplado à cadeia de ossículos da orelha média. Para tanto, modelos numéricos da orelha média e do transdutor serão desenvolvidos e validados. Com relação aos algoritmos de processamento, diferentes técnicas serão testadas com o objetivo de preservar parte da informação de fase do sinal acústico. A avaliação devera ser feita através de uma bancada que simule as terminações nervosas da orelha interna.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1) . , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Integrante / Carlos Rodrigo de Mello Roesler - Integrante / Stephan Paul - Integrante / Júlio Apolinário Cordioli - Coordenador.

• 2017 - Atual

  Experimental Investigation on Silicon Sawing Process for Photovoltaic Purposes, Descrição: When compared with finite energy resources, which have known reserves, it can be seen that solar energy has annual potential of higher energetic generation even when compared with all other resources combined [1]. These limited resources, such as fossil and gaseous fuels, and the phasing out of nuclear energy has driven the governments to promote the utilization of renewable energy such as solar power [2]. Photovoltaic energy equipment is an environmental friendly and efficient way of producing energy, and therefore it became much more important in the near future for covering the expected deficiency in energy production. The photovoltaic market is expected to grow continuously over the next decades with further cost reductions. Although the market growth has been temporarily interrupted in 2012, there was an enormous growth with rates up to 40% over the past 10 years. It is expected, after market purification, a moderate growth of this market over the next years [3]. The world reached a global solar photovoltaic (PV) operating capability of 139 GW in 2013 [4], as can be observed in Figure 1. Germany, China, Italy, Japan and United States were the total capacity leaders. Figure 1 ? Solar PV global capacity 2001-2013. [5] The Brazilian electric energy scenario is highly renewable due to the large hydroelectric generation system installed. Hydroelectric generation corresponds to 75.2% of the total amount produced [6]. However, the watersheds are already being exploited close to their limits. To increase generation capacity using renewable and low-impact systems, PV systems have been proven to be a viable alternative since Brazil has high values of solar irradiation. The average annual irradiation varies between 1,200 and 2,400 kWh/m^2 per year, values that are significantly higher than most European countries, whose statistics indicate ranges between 900 and 1,250 kWh/m^2 per year in Germany, between 900 and 1,650 kWh/m^2 per year in France and between 1,200 and 1,850 kWh/m^2 per year in Spain [7]. The main force that drives the solar energy industry is the multiwire technology, which is the process responsible for slicing the silicon (Si) ingots into wafers. The cost to produce Si wafers accounts for approximately 30-40% of the total solar cell fabrication cost, and about 80% of the world?s solar cells in photovoltaic industry are currently fabricated using crystalline silicon [8]?[11]. Hence, the multiwire sawing process of silicon is an important subject to be investigated, especially when it comes to the idea of reducing production costs to make this energy production more accessible. A schematic of the multiwire sawing technology is shown in Fig. 2. A single stainless steel wire is fed from a supply spool through a pulley and tension control unit to the wire guides. Multiple strands of a wire web are formed by winding the wire through the 500-700 parallel grooves on the wire guides. The wire web is pulled by the torque applied by the main drive and slave rolls, while at the same time, the Si ingot, glued to the holder, is fed against the moving wire web and sliced into hundreds of wafers.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Coordenador / WALTER LINDOLFO WEINGAERTNER - Integrante / Ricardo Knoblauch - Integrante., Número de produções C, T & A: 1

• 2017 - Atual

  Ação ETR-BR: Cooperação Brasil-Alemanha em Terras Raras - Projeto REGINA (Rare Earth Global Industry and New Applications), Descrição: Objetivo Geral: Promover a interação entre equipes de pesquisadores brasileiros e alemães atuantes na Ação ETR-BR (Elementos de Terras-raras ? Brasil), enfocando atividades de cooperação técnico-científicas de interesse mútuo, cujos resultados atendam aos objetivos estratégicos de ambos os países. Objetivos Específicos: 1. Desenvolver metodologia de gestão do projeto e sua aplicação nos Planos Temáticos de Atividades (PTAs). 2. Realizar workshops de integração com os parceiros brasileiros e alemães (no Brasil e na Alemanha). 3. Articular estratégias de integração entre os atores acadêmicos e empresariais. 4. Desenvolver tecnologias para a separação e purificação de elementos terras-raras nacionais da mina de Araxá/MG, e que são empregados para a fabricação de ímã à base de didímio-ferro-boro. 5. Desenvolver a fabricação e caracterização de ímãs em laboratório, a partir de matérias-primas nacionais e importadas visando, transferência de tecnologia para o setor industrial (por exemplo, Lab-Fab ITR). 6. Desenvolver metodologia de gestão e controle de qualidade dos processos e produtos de laboratórios referentes à fabricação de metais, ligas e ímãs de elementos terras-raras (ETRs).. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Integrante / Paulo Antônio Pereira Wendhausen - Coordenador.

• 2016 - 2019

  Materiais e Processos Aplicados a Compressores Herméticos, Descrição: O projeto visa: 1) Desenvolver de aço sinterizado autolubrificante (contendo lubrificante sólido disperso no volume); 2) Aplicar processos de plasma em materiais metálicos para formação de camadas e filmes com aplicação tribológica ; 3) O estudo dimensional, mecânico e tribológico de componentes mecânicos de aços sinterizados e autolubrificante e filmes/camadas. 4) Estudar o efeito da atmosfera no comportamento tribológico de componentes contendo lubrificantes sólidos (Caracterização estrutural e química da tribo-camada); 5) Otimizar as rotas de obtenção de nanopartículas via química (processos hidrotérmico); 6) Desenvolver processos de funcionalização das nano e micro partículas; 7) Desenvolver materiais poliméricos aplicados a compressores herméticos; 8) Analisar e caracterizar materiais e falhas de componentes; 9) Desenvolver lotes pilotos de componentes e dos materiais desenvolvidos.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (2) . , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Integrante / Cristiano Binder - Coordenador., Financiador(es): Empresa Brasileira de Compressores - Cooperação., Número de produções C, T & A: 1

• 2015 - 2016

  Kolbenring-Öltransport II, Descrição: Ziel des Vorhabens ist, an einem vorhandenen Forschungsmotor über Variationen verschiedener Einflussgrößen ein Grundverständnis der Öltransportvorgänge und der Ölfilmschichtdicke zu erwerben. Vor diesem Hintergrund sollen die maßgeblichen Einflussgrößen (wie beispielsweise Lage der Ringstöße und Kolbenringbewegungen) herausgearbeitet und eine umfangreiche Datenbasis für Simulationsmodelle erstellt werden. Die Messergebnisse des beantragten Vorhabens sollen über ein Verständnis der Öltransportvorgänge und ihrer Einflussgrößen Verbesserungspotentiale der beteiligten Komponenten offenlegen, die zu einer weiteren Senkung des Ölverbrauchs und der Emission zukünftiger Verbrennungsmotoren führen können. Weiterhin sollen die gewonnen Erkenntnisse zur Minimierung der Reibung zwischen Kolben und Laufbuchse bzw. zwischen Kolbenringen und Laufbuchse beitragen und auf diese Art eine Verschleißminimierung der Kolbengruppe sowie eine Verbesserung der Lebensdauer ermöglichen. Die ebenfalls gemessenen Vorgänge Blow-By und Reverse-Blow-By werden Schlüsse möglich machen, wie diese Vorgänge positiv beeinflusst werden können. Die Messergebnisse werden direkt als Eingangsdaten für die begleitende Berechnung (KORI-3D, FIRST) und die CFD-Simulation verwendet.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Integrante / Claus Kirner - Integrante / Benedict Uhlig - Integrante / Arnim Robota - Coordenador / Johann Graf - Integrante / Florian Zaussinger - Integrante / Ann-Christin Preuß - Integrante / Georg Wachtmeister - Integrante / Outros Participantes FVV - Integrante.

• 2012 - 2015

  Kolbenring-Öltransport I, Descrição: Im Rahmen des Projekts Kolbenring-Öltransport I wurde ein Einzylinder-Forschungsmotor entwickelt, anhand dessen die vorherrschenden tribologischen Zustände im Bereich der Kolbengruppe vermessen werden können. Aufgrund der zahlreichen Sensoren der Messkolben und der optischen Sonden an der Laufbuchse war dazu eine eigenständige Konstruktion des Motors erforderlich, welche die Messpositionen zugänglich macht und erlaubt, ein entsprechend umfangreich dimensioniertes Messschwingensystem im Kurbelgehäuse unterzubringen. Im Focus der Entwicklung lag ins-besondere auch die Applikation und Entwicklung der eingesetzten Messtechniken. Anhand des Motors können Einflussgrößen auf den Ölhaushalt untersucht und Wirkmechanismen des Kolbenringpakets nachgewiesen werden. Dies ermöglicht ein detaillierteres Verständnis der Funktionsweise, was die Grundlage zur Identifikation weiterer Optimierungspotentiale darstellt. Gleichzeitig werden Messdaten generiert, die auch eine Weiterentwicklung der Simulationsmöglichkeiten der Kolbengruppe ermöglichen. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Integrante / Gehard Matz - Integrante / Claus Kirner - Integrante / Benedict Uhlig - Integrante / Andreas Behn - Integrante / Matthias Feindt - Integrante / Arnim Robota - Coordenador / Georg Wachtmeister - Integrante / Outros Participantes FVV - Integrante.

• 2012 - 2014

  Downsizing with biofuels, Descrição: Aufbau eines hubraumreduzierten DI-Otto Motors für die Verwendung von Biokraftstoffen zur Reduzierung von CO2 Emissionen Im Rahmen dieses Forschungsvorhaben wurde ein direkt einspritzender 0.8 Liter 3-Zylinder-Ottomotor mit einer spezifischen Leistung von 120 kW/l auf Basis der Erkenntnisse aus dem FVV Vorhaben Nr. 1015 ?Vorstudie zum Aufbau kleinvolumiger Otto-DI-Motoren? ausgelegt, aufgebaut und hinsichtlich seiner Aufladeaggregate und seines Brennverfahrens analysiert. Der Schwerpunkt der Untersuchungen lag auf die durch den geringen Zylinderhubraum und die hohe spezifische Leistung bedingten Herausforderungen wie Ölverdünnung, Rußbildung, Ladedruckaufbau und Massenstromspreizung. In Bezug auf die Injektorauslegung hat sich ein 6-Loch Magnetspulen-Injektor mit engem Spritzwinkel gegen einen 6-Loch Injektor mit weitem Spritzbild und einen 5-Loch Injektor mit engem Spritzbild auf Grund einer geringeren Ölverdünnungsneigung und der Möglichkeit einer zündungsgekoppelten Einspritzung im Katalysatorheizbetrieb als am besten geeignet erwiesen. Wegen der für extrem hubraumreduzierte Ottomotoren charakteristischen Betriebsbereiche bei oberer Teillast und Volllast wurde neben einem optimierten Teillastverbrauch auch ein guter Volllastverbrauch angestrebt. Diesbezüglich bieten die verwendeten ethanolhaltigen Kraftstoffe E20 und E85 den Vorteil einer erhöhten Klopffestigkeit gegenüber dem Basis-kraftstoff (ROZ95) und erlauben demzufolge ein höheres Verdichtungsverhältnis. Erprobt wurden die Verdichtungsverhältnisse ε = 11 und ε = 13 bezüglich ihrer Auswirkungen auf den Wirkungsgrad und den Anfettungsbedarf zum Bauteilschutz bei Volllast für die jeweiligen Kraftstoffe. Unter Verwendung von E20 (ROZ102) und einem Verdichtungsverhältnis von ε = 11 konnte die geforderte spezifische Leistung von 120 kW/l dargestellt werden. Der nie-deroktanige Basiskraftstoff (ROZ95) erreicht eine maximale Leistung von 116 kW/l . Abschließend erfolgten eine Betrachtung des Lastaufbauverhaltens der Aufladeaggregate sowie eine Abschätzung des Kraftstoffverbrauchs im Fahrzyklus. Es zeigte sich ein sehr gu-tes Transientverhalten für einen stark hubraumreduzierten Ottomotor. Gegenüber einem aufgeladenen 1.4 Liter Ottomotor mit ähnlicher Leistung ergibt sich im NEFZ ein um 11% reduzierter CO2-Ausstoß.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Integrante / Stefan Pischinger - Integrante / Ulrich Kramer - Coordenador / Bastian Lehrheuer - Integrante / Patrick Hoppe - Integrante / FVV Outros_Participantes - Integrante.

• 2011 - 2014

  Expansionsmaschine, Descrição: Gegenüberstellung des Anwendungspotentials von Hubkolben-, Rotationsverdrängermaschinen und Strömungsmaschinen für die Abwärmenutzung in einem Rankine-Kreislauf am Abgasstrang eines PKWs und eines NKWs. Gegenüberstellung des Anwendungspotentials von Hubkolben-, Rotationsverdrängermaschinen und Strömungsmaschinen für die Abwärmenutzung in einem Rankine-Kreislauf am Abgasstrang eines PKWs und eines NKWs.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Integrante / Rainer Sourell - Integrante / Peter Eilts - Integrante / Harald Kunte - Integrante / Jan Hütker - Integrante / Thomas Koch - Coordenador / FVV Outros_Participantes - Integrante.

• 2010 - 2013

  GDI Grenzdurchmesser, Descrição: Ermittlung des minimal möglichen Zylinderbohrungsdurchmessers bei direkteinspritzenden Ottomotoren Kurzbeschreibung Ziel des Vorhabens ist die Ermittlung des minimal möglichen sinnvollen Zylinderdurchmessers für direkt einspritzende Ottomotoren. Dies soll für zwei verschiedene Injektorlagen (seitlich und zentral) durchgeführt werden. Der innovative Beitrag der angestrebten Forschungsergebnisse besteht darin, dass es möglich sein wird, Motoren mit kleineren Zylinderabmessungen auszuführen als bisher. Damit lässt sich ein stärkeres Downsizing umsetzen, das in einer Reduzierung der CO2-Emission bzw. Verbrauchs resultieren wird.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Integrante / Peter Eilts - Integrante / Marc Sens - Coordenador / Jörn Schech - Integrante / Arne Siedentop - Integrante / Alexander Wiebe - Integrante / Outros Participantes FVV - Integrante.

• 2010 - 2013

  Vorentflammung in Ottomotoren II, Descrição: Untersuchung des Auftretens und der Ursache von Selbstzündungen vor Zündungseinleitung bei aufgeladenen Motoren mit hohem Verdichtungsverhältnis In dieser Arbeit wurden Studien zu den Ursachen so genannter Vorentflammungen in Ottomotoren durchgeführt. Aufgrund der Resultate aus der vorangegangenen ersten Projektphase, in Ver-bindung mit dem dort entwickelten Ursachenbaum, wurde der Fokus der Untersuchungen auf die Wechselwirkung zwischen flüssigem Kraftstoff, Schmieröl und der Gasphase gelegt. Die Resultate der zweiten Projektphase lassen sich wie folgt zusammenfassen: Es wurde unmittelbar nachgewiesen, dass Schmieröl und die verwendeten Schmieröladditive am Entstehungsmechanismus der Vorentflammung beteiligt sind. In den durchgeführten Untersuchungen führte eine reduzierte Menge an Öladditiven zu einer niedrigeren Vorentflammungsrate. Die aus den Versuchen gewonnenen Erkenntnisse, dass die Kraftstoff/Ölfilm-Interaktion und das Motoröl wesentlich an der Entstehung der Vorentflammung beteiligt sind, können mittels ver-schiedener Szenarien begründet werden. Ein Beispiel hierfür wäre die Ablösung von ölhaltigen Tropfen aus dem Feuersteg und deren Verbrennung zu Partikeln, die über die Dauer eines Ar-beitsspiels eine hinreichende Temperatur für die Entflammung des Kraftstoff/Luft-Gemischs auf-weisen können. Die Verbrennung von ölhaltigen Tropfen fördert auch indirekt den Mechanismus der Partikelzündung durch die Bildung von Ablagerungen an den Zylinderwänden, die durch klop-fende Verbrennungszyklen abplatzen können. Eine Selbstzündung von hochreaktiven Spezies in der Nähe von Öltropfen kann ebenso nicht ausgeschlossen werden. Die Studien zur Zündung an heißen Partikeln ergeben, dass Partikel, die nicht während des La-dungswechsels aus dem Zylinder gespült werden, ausreichend hohe Temperaturen aufweisen können, um in der Kompression eine Zündung auszulösen. Je größer die Partikel sind, desto geringer ist deren Abkühlung während des Ladungswechsels. Das Auftreten von Vorentflammungsserien wird durch die initiale Vorentflammung in der Serie ausgelöst. Dabei löst die klopfende Verbrennung zahlreiche Ablagerungen von den Zylinderwän-den ab, die bei entsprechender Größe und Verbleib im Brennraum nach dem Ladungswechsel eine hinreichende Temperatur haben können, um eine weitere Vorentflammung auszulösen. Die-ser Vorgang ist selbsterhaltend und dauert solange an, bis das Partikelreservoir ausgeschöpft ist. Die Untersuchungen zeigen, dass die Eigenschaften des eingesetzten Kraftstoffs und des Motor-öls einen entscheidenden Einfluss auf die Häufigkeit von Vorentflammungen haben. In Hinblick auf unterschiedliche Qualitäten der Betriebsmittel im weltweiten Einsatz ist es daher umso wichti-ger, die Mechanismen, die zur Vorentflammung führen, verstanden zu haben, um wirkungsvolle Maßnahmen dagegen erarbeiten zu können.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Integrante / Thomas Koch - Integrante / Ulrich Maas - Integrante / Stefan Palaveev - Integrante / Alfred Frommelt - Coordenador / Outros Participantes FVV - Integrante.

• 2009 - 2012

  Reibungsoptimierung der Kurbelwellengleitlager, Descrição: Die Reduktion von Kraftstoffverbrauch und damit auch von CO2-Ausstoß gehört durch immer strenger werdende Abgasrichtlinien der Europäischen Union mittlerweile zu den wichtigsten Zielen in der Fahrzeug- und Motorenentwicklung. Ein Baustein um dies zu erreichen ist die Optimierung bzgl. der Reibungsverluste der tribologischen Systeme, um somit den Wirkungsgrad zu steigern. Im Rahmen des Clusterprojektes Low Friction Powertrain sollen diesbezüglich unterschiedliche Ansätze verfolgt werden. In Teilprojekt M3.5 wird die Auswirkung veränderter thermischer Randbedingungen infolge von Eingriffen in das Thermomanagement auf die tribologischen Beanspruchungszustände in Motorgleitlagern und damit auf die Reibungsverluste untersucht. Dazu werden geeignete Parameter zur Reduktion der Reibleistung bestimmt und der Einfluss auf neue Fahrzyklen wie den NEFZ detektiert. Hierbei ist der Einfluss der Oberflächentopographie und deren Veränderung, abhängig von den Betriebsbedingungen und den Schmierstoffkennwerten von besonderem Interesse. Auf dem erweiterten Kenntnisstand aufbauend sollen die bisherigen Auslegungsverfahren um notwendige Kennwerte erweitert werden, die den veränderten Anforderungen gerecht werden. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist erreicht worden.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Integrante / Adrian Rienaecker - Integrante / christoph Brands - Coordenador / Carsten Wolf - Integrante / Outros Participantes FVV - Integrante.

• 2008 - 2012

  Wirkungsgradoptimiertes Getriebe, Descrição: Ziel des gesamten Forschungsclusters ?Low Friction Powertrain? ist die Reduktion der Verluste innerhalb des Antriebsstranges um 30%. Eine Reduktion des Verbrauches kann zum einen durch die Minimierung der lastabhängigen Verluste innerhalb des Antriebsstranges erfolgen, das heißt vor allem durch die Minimierung der Verluste in den Reibkontaktstellen der Verzahnungen und Lagerungen. Zum anderen lassen sich die lastunabhängigen Plansch- und Quetschverluste vor allem durch eine optimierte Ölversorgung reduzieren. Innerhalb des vorliegenden Forschungsvorhabens ?G2.1 Wirkungsgradoptimiertes Getriebe?werden dazu als Hauptziel die Ergebnisse vorhergehender Teilprojekte innerhalb einer verlustoptimierten Stirnradstufe experimentell zusammengefasst. Die vergleichsweise größten Einsparungen, sowohl absolut als auch relativ gesehen, ergeben sich durch eine verlustoptimierte Auslegung der Verzahnungsgeometrie. Den zweithöchsten Effekt erzielt der Einsatz des reibungsarmen Schmierstoffes PE10. Vor allem bei kleinen Umfangsgeschwindigkeiten ergeben sich durch eine glattere Oberflächenstruktur nochmals deutliche Einsparungen. Bei großen Umfangsgeschwindigkeiten hingegen bewirken die Absenkung von Ölstand und -viskosität eine weitere Reduktion der Getriebeverluste. Das gilt nicht nur für die lastabhängigen, sondern auch für die lastunabhängigen Anteile. Im Durchschnitt über alle untersuchten Betriebsbedingungen lassen sich durch die Kombination aller Optimierungsmaßnahmen insgesamt 87% der lastabhängigen Verzahnungsverluste im Getriebe einsparen. Zusätzlich dazu lassen sich über die Absenkung des Ölstandes durchschnittlich 13% der lastunabhängigen Getriebeverluste einsparen. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist erreicht worden.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Integrante / Klaus Michaelis - Integrante / Michael Hinterstoißer - Integrante / martin Hartweg - Coordenador / Gerhard Poll - Integrante / Ding Wang - Integrante / Outros Participantes FVV - Integrante.

• 2008 - 2012

  Gleitlagerung im Kurbeltrieb, Descrição: Durch die Umsetzung von "Downsizing" (Kompensation der Hubvolumenverkleinerung durch Steigerung der spezifischen Leistung) werden die Kurbelwellengleitlagerstellen eines Verbrennungsmotors zunehmend höher belastet. Die übliche Kompensation durch Lagerdurchmesservergrößerung wirkt sich nachteilig auf das Reibungsverhalten aus und erfordert zudem einen höheren Öldurchsatz. Zusätzliche Start-Stopp-Funktionen zur CO2-Reduzierung führen zu einer deutlichen Steigerung der Anzahl von Motorstarts und -hochläufen. Der steigenden Lagerbelastung entgegen steht die Forderung nach ?weichen? Oberflächen, zur Einbettung von Verunreinigungen. Gelingt es nun die Lagertragfähigkeit durch Materialpaarung und Geometrie zu erhöhen und gleichzeitig die Forderung nach ?Einbettfähigkeit? durch die Materialkombination ?hart/hart? mit Hilfe von Beschichtungen zu umgehen, ergeben sich neue Wege die Reibung von Gleitlagern bei gestiegenen Anforderungen zu senken. Ziel dieses Teilprojektes war es, durch eine Erhöhung der maximalen Lagertragfähigkeit mittels angepasster Laufschichten und Materialpaarungen, die Reibungsminderung durch Lagergeometrieoptimierung zu erforschen. Am IOT wurden hierzu Grundlagenuntersuchungen durchgeführt, die das Reibungsverhalten verschiedener Beschichtungen und Öle untersuchen. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sowie die im Teilprojekt M3.5 durch Simulationen ermittelten optimierten Lagergeometrien dienten als Grundlage zur Auslegung neuer Hauptlagerschalendesigns. Das Reibungsverhalten dieser verschiedenen Hauptlagergeometrien bzw. -oberflächen wurde am VKA durch Messung des Reibmoments einer geschleppten Kurbelwelle an einem speziellen Komponentenprüfstand analysiert. Um das Reibungsverhalten unter Lasteinfluss zu untersuchen, wurden im Teilprojekt M3.5 außerdem Versuche auf einem speziellen Lagerprüfstand durchgeführt. Die in den Teilprojekten M3.1 und M3.5 ermittelten Ergebnisse wurden in das Gesamtsimulationsmodell aus Teilprojekt A2.1 integriert. Hier ergibt sich je nach Kombination mit anderen reibungsreduzierenden Maßnahmen eine kumulierte Reduktion der Motorgesamtreibung von bis zu ca. 0,8 % für die in der Makrogeometrie optimierten Hauptlager in Kombination mit einer Beschichtung mit ZrCg. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist erreicht worden.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Integrante / Stefan Pischinger - Integrante / Sebastian Theiß - Integrante / Kirsten Bobzin - Integrante / Mirko Plettenberg - Integrante / christoph Brands - Coordenador / Outros Participantes FVV - Integrante.

• 2008 - 2012

  Reibungsverluste Kolben/Kolbenring/Liner, Descrição: Im Rahmen des Teilprojektes M2.2 ist das Reibungsreduktionspotential unterschiedlicher Optimierungsmaßnahmen im Bereich Kolbengruppe/Zylinderlaufbahn untersucht worden. Die Maßnahmen basieren im Wesentlichen auf den Ergebnissen der grundlagenorientierten Teilprojekte des Teilclusters 1. In M2.2 wurden deren Auswirkung auf das Verhalten der Kolbengruppe untersucht und quantifiziert. Die gewonnen Daten dienen dem Gesamtsimulationsmodell im Teilprojekt A2.1 als Datenbasis zur Berechnung der Reibungsverluste der Kolbengruppe. Um die Projektziele zu ermöglichen wurden Simulationsmodelle zur Berechnung der Kolbendynamik (PIMO3D) und der Kolbenringdynamik (KORI3D) aufgebaut und unter Verwendung von Stripmessungen der Daimler AG validiert. Zur Analyse und Bewertung der Reibungsreduktionspotentiale sind Variationsrechnungen mit geänderten Randbedingungen in einem breiten Motorkennfeld durchgeführt und im NEFZ quantifiziert worden. Innerhalb der beiden Programmsysteme wurden detaillierte Untersuchungen bezüglich des Einflusses unterschiedlicher Schmierstoffe, des Honwinkels und der Beschichtung auf der der Zylinderlaufbahn durchgeführt. Darüber hinaus erfolgten komponentenspezifische Untersuchungen der Kolbenringvorspannung, der Ringgeometrie sowie des Kolbenspiels, der Schaftballigkeit am Kolben und des Schmierstoffangebots auf der Zylinderlaufbahn. In den Untersuchungen zeigte sich für das Kolbenringpaket, dass die Parameter Ringvorspannung, Reibungskoeffizient im Kontakt Ring/Zylinder sowie die Zylinderhonstruktur einen signifikanten Einfluss auf das Reibungsverhalten besitzen. Am Kolben besitzen die Parameter Kolbenspiel und Schmierstoffangebot ein großes Potential zur Reibungsreduktion. Durch die Kombination der beschriebenen Maßnahmen konnte eine optimale Konfiguration für die Kolbengruppe gefunden werden, die sich aus dem Schmierstoff FMB, dem Konkonzept mit einer reduzierten Kolbenringvorspannung sowie einem erhöhten Kolbenspiel und reduziertem Schmierstoffangebot zusammensetzt. Diese Konfiguration ergibt für die Kolbengruppe im NEFZ eine Reibungsreduktion zur Ausgangsvariante um ca. 35%. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist erreicht worden.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Integrante / Adrian Rienaecker - Integrante / Klaus Hensen - Coordenador / Florian Felbinger - Integrante / Outros Participantes FVV - Integrante.

• 2008 - 2012

  Reibminderung Kolbengruppe, Descrição: Betrachtet man die mechanischen Verluste moderner Verbrennungsmotoren bei niedriger Last, so fällt der hohe Anteil der Triebwerksreibung, bestehend aus Kolbengruppe, Pleuel und Kurbelwelle, auf. Die Triebwerksreibung hat bei geschlepptem Betrieb einen Anteil von bis zu 60 % an der Gesamtmotorreibung, wovon alleine 30 % auf die Kolbengruppe zurück zu führen sind. Im Gegensatz zu den Motorkomponenten Kurbelwelle und Pleuel unterliegt die Kolbengruppe einem ausgeprägten Lasteinfluss. So kann der Anteil der Kolbengruppe an der Gesamtmotorreibung bei geringeren Drehzahlen und hohen Lasten auf über 50 % ansteigen. Vor dem Hintergrund stetig steigender spezifischer Leistungen und Zylinderspitzendrücken bietet die Kolbengruppe somit ein beachtliches Reibungsreduzierungspotenzial. Betrachtet man die verschiedenen Lineroberflächen so bietet sich eine Fülle an unterschiedlichen Konzepten. Das Spektrum reicht von Variationen des Honverfahrens sowie des Honwinkels, über verschiedene Beschichtungen bis hin zur Realisierung gezielter Ölrückhaltevolumina durch Laserhonen. Alle Konzepte eint das gemeinsame Ziel, möglichst gute tribologische Eigenschaften der Kolbengruppe bei gleichzeitig geringem Ölverbrauch zu gewährleisten. Zur Beurteilung der tribologischen Eigenschaften der Kolbengruppe ist es notwendig, die dynamischen Verläufe der Kolbenreibkraft über das jeweilige Lastkollektiv eines Motors zu kennen. Nur so ist eine Aussage zum Reibungszustand der Kolbengruppe während eines Arbeitsspiels und ebenfalls zu verschleißfördernder Mischreibung möglich. Auch eine Beurteilung der Reibleistung der Kolbengruppe setzt den dynamischen Kolbenreibkraftverlauf in Kombination mit den geometrischen Randbedingungen eines Motors voraus. Forschungsziel des Teilprojektes ist die Entwicklung von reibungsvermindernden Oberflächenstrukturen und Beschichtungen und deren messtechnischen Validierung in Bezug auf die tribologischen Anforderungen der Kolbengruppe. Durch die Rotaplasma-Beschichtung konnte die Reibung bei 1000 1/min und Volllast im Vergleich zur Basishonung um 21 % reduziert werden. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist erreicht worden.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Integrante / Stefan Pischinger - Integrante / Sebastian Theiß - Integrante / Kirsten Bobzin - Integrante / Felix Ring - Integrante / Klaus Hensen - Coordenador / Outros Participantes FVV - Integrante.

• 2008 - 2012

  Grundlagen zur Reibungsminimierung in geschmierten Kontakten, Descrição: Da im Antriebsstrang eine Vielzahl von Reibkontakten den Wirkungsgrad des gesamten Antriebs reduziert, ist gerade dort ein großes Potenzial zur Verbesserung des Gesamtwirkungsgrads vorhanden. Die Optimierung dieser Reibkontakte kann dabei zum einen an den Bauteilen selber, zum anderen aber auch an den eingesetzten Schmierstoffen erfolgen. Das Ziel des Vorhabens bestand in der grundlegenden Analyse des Einflusses unterschiedlicher Oberflächen und unterschiedlicher Schmierstoffe auf das Verhalten in geschmierten Kontakten. Hierzu wurden verschiedene Beschichtungen und Schmierstoffe in grundlegenden Pin-on-Disk-Tribometer (PoD)- (getriebeseitig) und Schwingverschleiß-Tribometer (SVT)- (motorseitig) Untersuchungen sowie in anwendungsnahen Untersuchungen im Zweischeiben-Prüfstand analysiert. In den grundlegenden Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass die Schmierstoffauswahl einen sehr großen Einfluss auf das Verhalten eines beschichteten tribologischen Kontakts hat. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass es mit Beschichtungen möglich ist, die Reibverluste auch bei vollständiger Trennung der Festkörper (Vollschmierung) zu senken. Diese Erkenntnisse wurden dazu genutzt, um auch Motor- und Getriebebauteile für andere Teilprojekte zu beschichten. So konnten beschichtete Lagerschalen im Teilprojekt M3.1 (IGF-Nr. 15794) und beschichtete Getriebekomponenten sowie ausgewählte Oberflächenvarianten und Schmierstoffe für Zahnräder im Teilprojekt G2.1 (FVV Nr. 609811) eine Verbesserung des Wirkungsgrads von bis zu 30 % in Praxistests belegen. Somit kann festgehalten werden, dass es durch die Durchführung der grundlegenden Arbeiten in diesem Teilprojekt gelungen ist, wichtige Erkenntnisse zu generieren, um das Gesamtziel des Forschungsclusters ?Low Friction Powertrain? zu erreichen.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Integrante / Josef Mayer - Integrante / Sebastian Theiß - Integrante / Kirsten Bobzin - Integrante / Klaus Michaelis - Integrante / Volker Lagemann - Coordenador / Outros Participantes FVV - Integrante.

• 2008 - 2012

  Tribologische Kennwertbildung rauer Oberflaechen fuer Gleit- und Waelzkontakte, Descrição: Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden Programmerweiterungen zur elastohydrodynamischen Spaltweitenberechnung unter Berücksichtigung real vermessener, rauer Oberflächen-feinstrukturen umgesetzt, die es ermöglichen, den Einfluss auf die Druck- und Spaltweitenentwicklung im EHD-Kontakt zu betrachten. Die Umsetzungen konnten mit Hilfe einer Vielzahl von Spaltweitenmessungen an einem 2-Scheiben-Tribometer überprüft werden und lieferten sehr gute Übereinstimmungen. Zudem wurde ein Modell zur Berechnung der Temperaturentwicklung im Schmierfilm umgesetzt und anhand einer internationalen Arbeit ebenfalls verifiziert. Ein Beurteilungskriterium in Bezug auf das hydrodynamische Reibverhalten konnte ebenso numerisch implementiert werden. Um die globale und lokale Elastizität der Makro- bzw. Mikrostruktur in MKS-Programmsysteme einbinden zu können, wurden auf Grundlage von Parametervariation Dämpfungsund Steifigkeitskennzahlen für verschiedene, zur Verfügung gestellte Oberflächenstrukturen erstellt, die dann in die praxisnahe Simulation eines Nocken-Gegenläufer-Kontaktes eingebunden werden konnte. Somit ist es fortan möglich, sogar lokale, Mikrostruktur bezogene Materialelastizitäten in MKS-Bauteilsimulationen einzubinden und in einem nachgeschalteten Postprocessing Untersuchungen bzgl. der Belastungskollektive zu tätigen. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist erreicht worden.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Integrante / Volker Lagemann - Coordenador / Alexander Waldo - Integrante / Adrian Rienaecker - Integrante / Outros Participantes FVV - Integrante.

• 2008 - 2012

  Tribologische Charackterisierung rauer Oberflaechen, Descrição: Die übergeordneten Entwicklungsziele technischer Antriebssysteme werden derzeit zunehmend durch ökologische Kriterien bestimmt und durch technische Maßnahmen umgesetzt, die zur Reduktion von Primärenergieeinsatz und CO2-Emissionen beitragen. Dies betrifft Motoren- und Antriebselemente gleichermaßen. Die steigenden Ansprüche an thermomechanisch hoch belasteten Oberflächen können aber allein durch den Einsatz geeigneter Materialien und Schmierstoffe nicht immer zufriedenstellend erfüllt werden. Hier bieten, durch Verbesserung der mikrohydrodynamischen Struktureigenschaften, funktionsoptimierte Mikrostrukturen von Oberflächen hochbelasteter Gleitpaarungen ein breites Potenzial, Reibung und Verschleiß zu reduzieren. Im Rahmen des Teilprojektes A3.2 wurden optimierte Oberflächenstrukturen, die eine Verbesserung der mikrohydrodynamischen Eigenschaften mit sich bringen, ermittelt. Im Laufe des Projektes wurden insgesamt drei Anwendungsfälle aus dem Bereich der Motoren- und Getriebetechnik bertachtet: Zahnräder, Zylinderbuchsen und Gleitlager. In Zusammenarbeit mit den Projekten M2.2 und M3.5 ergaben sich im NEFZ für den Anwendungsfall Zylinderbuchse durch Honwinkelvariation die Reibungsvorteile bis ca. 5% und für den Anwendungsfall Gleitlager durch die Napfstrukturen die Reibungsvorteile für Hauptlager bis ca. 3.5% und für Pleuellager bis ca. 12%. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist erreicht worden.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Integrante / Volker Lagemann - Coordenador / Adrian Rienaecker - Integrante / Hermann Fast - Integrante / Outros Participantes FVV - Integrante.

• 2008 - 2012

  Simulation Verluste Gesamtantriebsstrang, Descrição: Das Ziel des Forschungsclusters Low Friction Powertrain ist die Reduzierung der Reibungsverluste in einem Fahrzeugantriebsstrang um 30 %. Zur Zielerreichung dienen sowohl Maßnahmen zur Reduzierung der Komponentenverluste in Verbrennungsmotor und Getriebe als auch die Optimierung des Gesamtsystems Antriebsstrang. Das Clusterprojekt gliedert sich in je einen Motor- und Getriebeteil sowie in einen übergreifenden Grundlagenteil. In den verschiedenen Teilprojekten werden Maßnahmen zur Verlustreduzierung einzelner Komponenten und Teilsysteme entwickelt und teilweise auch experimentell mittels Prüfstandversuchen abgesichert. Die erarbeiteten Einzelmaßnahmen fließen im Rahmen des Teilprojekts A2.1 Simulation Verluste Gesamtantriebsstrang in einen virtuellen Technologieträger ein. Dieser umfasst ein detailliertes Motor- und Antriebsstrangmodell des Referenzfahrzeugs. Mit Hilfe des Simulationsmodells können Kraftstoffverbrauch und Schadstoffemission für vorgegebene Fahrprofile ermittelt werden. Die detaillierte Modellierung der einzelnen Komponenten ermöglicht eine hoch aufgelöste Darstellung der Energieflüsse im Antriebsstrang. Dadurch kann die Wirkung der einzelnen Optimierungsmaßnahmen aus den Teilprojekten komponentenbezogen durch Simulationsrechnungen quantitativ bewertet werden. Neben der Bewertung der Ergebnisse aller Teilprojekte des Forschungsclusters im Gesamtsystem, sind Thermomanagementmaßnahmen durch Eingriffe ins Kühl- und Schmiersystem des Motors durchgeführt und die Auswirkungen im NEFZ quantifiziert. Für das Getriebe werden folgende Optimierungsmaßnahmen untersucht: verlustoptimierte Verzahnungsgeometrie, Gleitschleifen, Variation des Grundöltyps und der Schmierstoffviskosität, Reduzierung des Ölstand, beschichtete Zahnflankenoberflächen und Thermomanagement. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist erreicht worden.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Integrante / Stefan Pischinger - Integrante / Klaus Michaelis - Integrante / Volker Lagemann - Coordenador / Johannes Beulhausen - Integrante / Johannes Geiger - Integrante / Klaus Moser - Integrante / Outros Participantes FVV - Integrante.

• 2008 - 2009

  Grenzreibung bei Kraftstoffschmierung, Descrição: Unter Grenzreibungsbedingungen bei Kraftstoffschmierung sollen die wirkenden Reibungs- und Verschleißmechanismen erforscht werden. - Theoretische und experimentelle Untersuchungen sollen an einem ausgewählten tribotechnischen System der Einspritzpumpe und zwar an der Paarung Gleitschuh/Exzenterring (Flach-Gleitführung) durchgeführt werden. - Es sollen Aussagen zu Reibung, Verschleiß und Oberflächenveränderungen gemacht werden. - Ein Simulationstool zur Berechnung von Festkörper- bzw. Grenzreibung, Kontakttemperatur und Verschleiß soll erarbeitet werden. - Eine Überprüfung der Übertragbarkeit der bei Kraftstoffschmierung erzielten Ergebnisse auf ölgeschmierte Anwendungen (z.B. Radial- und Axialkolbenpumpen) soll erfolgen.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Integrante / Ludger Deters - Integrante / Johannes Müllers - Coordenador / Thomas Illner - Integrante / Dirk Bartel - Integrante / Outros Participantes FVV - Integrante.

• 2004 - 2006

  Optimization of the machining of high-strength cast iron alloys from the automotive industry with ceramic cutting tools., Descrição: Análise dos mecanismos de desgastes das ferramentas cerâmicas de nitreto de silício, com e sem revestimento, para o torneamento dos ferros fundidos cinzentos le do ferro fundido vermicular. Análise da aplicação de novos tipos de cerâmicas mistas. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Coordenador.

• 2004 - 2006

  Optimization of the machining of high-strength cast iron alloys from the automotive industry with ceramic cutting tools, Descrição: Análise dos mecanismos de desgastes das ferramentas cerâmicas de nitreto de silício, com e sem revestimento, para o torneamento dos ferros fundidos cinzento e vermicular.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Coordenador.

• 2004 - 2006

  Optimierung der Zerspanung von hochfesten Gusseisenlegierungen aus der Automobilindustrie mit Keramikschneidstoffen, Descrição: Análise dos mecanismos de desgastes das ferramentas cerâmicas de nitreto de silício e mistas, com e sem revestimento, para o torneamento dos ferros fundidos cinzento e vermicular. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Fabio Antonio Xavier - Coordenador.

Prêmios