Tribologia

O laboratório foi criado em 2008, e os pesquisadores vem desde então desenvolvendo atividades de pesquisa e de prestação de serviços em avaliação do desempenho tribológico de materiais e produtos.

A tribologia é o ramo da ciência e tecnologia voltada para o entendimento e a medição do comportamento do atrito entre superfícies que operam em contato e sob atrito. A avaliação tribológica compreende o levantamento do comportamento do atrito de pares de materiais e produtos utilizando equipamentos laboratoriais de dois tipos: tribômetros e simuladores de desgaste.

A tribologia ocorre na prática em inúmeros campos que envolvem situações de operação sob atrito. Um exemplo crítico ocorre no setor médico, por impactar diretamente a vida humana, que é o caso do desgaste de implantes ortopédicos articulares, tais como implantes de quadril e de joelho.
Do ponto de vista prático, a tribologia tem relação direta com a vida dos materiais e componentes, o que impacta, por sua vez, a economia envolvida, por afetar os custos de manutenção com a troca de peças de equipamentos e de gasto de energia do sistema por atrito. No caso dos implantes ortopédicos, impacta na necessidade de recirurgias devido à perda da prótese por desgaste.

Os conhecimentos gerados nas pesquisas permitem o melhor entendimento dos fatores que afetam o desempenho tribológico de dada aplicação, e são, portanto, imprescindíveis para possibilitar meios de melhoria do desempenho dos materiais e produtos da aplicação.
Com a infraestrutura instalada e pessoal especializado para a avaliação da qualidade do atrito e do desgaste de materiais e produtos, é possível oferecer suporte técnico a indústrias de diversos segmentos e institutos de pesquisa em atividades de pesquisa e desenvolvimento, e inovação em novos procedimentos de ensaio.

Linhas de Pesquisa

• Pesquisa em novos métodos de ensaio de atrito e desgaste de materiais de próteses ortopédicas
• Implementação de novos procedimentos de ensaio de próteses ortopédicas
• Implementação de novos procedimentos de medição da topografia de superfícies sujeitas a desgaste
Infraestrutura
• Três tribômetros multi-amostras com capacidade para medição do atrito em ensaios de desgaste com controle dos parâmetros carga, velocidade, temperatura e movimento entre as superfícies, nas escalas micro e macroscópica. Os equipamentos possibilitam a realização de ensaios em uma ampla faixa de cargas aplicadas, de milinewtons a kilonewtons, e a utilização de diversas geometrias de contato (pino-sobre-plano, four ball, bloco-sobre-anel, etc.).
• Dois simuladores de desgaste com seis estações de desgaste e duas de controle, para ensaio de próteses ortopédicas de quadril, com controle de deslocamentos angulares em três eixos e de aplicação de carga hidráulica de até 4,5 kN, e com sensoriamento para monitoramento de momentos e forças em três direções.
• Um simulador de desgaste com dois bancos de três estações de desgaste e uma estação de controle, para ensaio de próteses ortopédicas de joelho, com controle de deslocamentos angulares em dois eixos ortogonais e um deslocamento linear, e de aplicação de carga hidráulica de até 4,5 kN, com sensoriamento para monitoramento de momentos e forças em três direções.
• Um equipamento de ensaio de desgaste com uma estação de trabalho, para aplicações diversas, com controle de deslocamentos angulares em três eixos e um deslocamento linear, e de aplicação de carga hidráulica de até 4,5 kN, com sensoriamento para monitoramento de momentos e forças em três direções.
• Um medidor de forma e rugosidade por apalpação mecânica, com capacidade para medição de superfícies planas e curvas, com alcance vertical de até 8 mm para medição de rugosidade nas resoluções vertical e lateral de 0,8 nm e 0,125 m, e alcance vertical de até 16 mm para medição de forma, possibilitando também a construção de uma superfície tridimensional.
• Microscópio óptico com luz refletida e transmitida, com objetivas de até 100x.
• Balanças analítica e semianalítica.
• Banho de ultrassom de capacidade de 10 L.
• Autoclave.

Contatos
Chefe do Laboratório: Marcia Marie Maru de Moraes
mmmaru@inmetro.gov.br
Chefe Substituto: Rafael Mello Trommer
rmtrommer@inmetro.gov.br
Metrologia de Materiais e Superfícies – Prédio 03
Tribologia
Endereço: Av. Nossa Senhora das Graças, 50 -Xerém
Duque de Caxias - RJ - CEP: 25250-020
Tel: (21) 2679-9021 ou (21) 2145-3217
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