Tribologia

Tribologia linhas de investigação

O Instituto de Tecnología Cerámica (ITC) é um instituto semi-privado, constituído em virtude do convênio entre a Asociación de Investigación de las Industrias Cerámicas (AICE) e a Universitat Jaume I de Castellón, que nasceu como resposta às necessidades das empresas do cluster cerâmico espanhol. Com mais de 40 anos de existência, articulou um sistema de cooperação universidade-empresa que deu seus frutos ao se demonstrar o elevado desenvolvimento da indústria espanhola de fabricação de tijoleiras cerâmicas.

O objetivo do ITC é constituir um apoio sólido para as empresas cerâmicas espanholas na defesa e na melhoria de sua posição estratégica no atual cenário global, usando como principais vias as ações de investigação e desenvolvimento capazes de criar inovação, embora também todas aquelas atividades que sirvam para potenciar a competitividade e crescimento do setor, tendo sempre em conta critérios de sustentabilidade e compromisso com o bem-estar da sociedade.

A missão do ITC se orienta a liderar os processos de inovação tecnológica e de desenho do setor cerâmico espanhol, se antecipando às necessidades de mercado e dos consumidores relativamente aos usos e utilidades da cerâmica, através da gestão profissionalizada de uma equipe humana qualificada e comprometida com a excelência do setor.

A partir da competência atingida através da sua longa atividade investigadora o ITC possui, hoje em dia, a capacidade de estender seu âmbito de atuação a outros tipos de processos e de materiais.

Destacam suas atuações no âmbito da eficiência energética e a minimização do impacto ambiental da atividade industrial, bem como na funcionalização de superfícies e na obtenção de novas prestações técnicas e estéticas de produtos relacionados com o hiper setor do habitat e outras indústrias como ferramentas de alta tecnologia, cerâmicas avançadas, automação, setores petroquímicos, etc.

02/03

aplicação da tribologia ao estudo do comportamento de superfícies

Desde há alguns anos que o ITC tem vindo a trabalhar no estudo das propriedades das superfícies cerâmicas e desenvolveu diferentes linhas de atuação e projetos de investigação no campo da tribologia, ciência que estuda os fenômenos de desgaste, ficção e lubrificação. Dentro desta linha de investigação o ITC estudou os aspectos que influem no comportamento tribológico.

MAIS DE 1000 PROJETOS DE I+D DESENVOLVIDOS AO LONGO DA HISTÓRIA DO ITC, POR UM VALOR APROXIMADO DE 40 MILHÕES DE EUROS.

A tribologia estuda: Os mecanismos pelos quais se produz o desgaste sobre as superfícies dos materiais, principalmente cerâmicos.

Nesta linha, se pensaram métodos de simulação de desgaste de produtos cerâmicos tradicionais (tijoleiras, porcelanas de mesa, entre outros) e se estudou a influência da microestrutura e das propriedades mecânicas da superfície sobre seu comportamento tribológico.

Os mecanismos pelos quais as superfícies cerâmicas se riscam se estabelecendo métodos de determinação da resistência ao risco, que permitem quantificar este comportamento e relacioná-lo com outras características das superfícies.

As técnicas de medida da rugosidade na área das cerâmicas tradicionais, o que permitiu avaliar o desgaste como perda de volume e relacionar a rugosidade com as propriedades estéticas.

As técnicas de indentação que se podem adotar para a determinação das propriedades mecânicas das superfícies dos materiais cerâmicos, estudando as condições idôneas para levar a cabo estas determinações. Em este sentido, o ITC participou num projeto financiado pela Comissão Europeia: “Measurement of surface hardness of ceramic tiles by Vickers indentation method”, orientado para determinar um método de verificação da microdureza Vickers das superfícies de tijoleiras cerâmicas.

A colocação em andamento de técnicas baseadas na nanoindentação que permitem estudar o comportamento elastoplástico da superfície riscada, desgaste e resistência ao impacto de recobrimentos de pouca espessura. Dentro de este campo de atuação, se colaborou em um projeto financiado por o IMPIVA: “Desenvolvimento de materiais híbridos avançados para a construção, com propriedades tribológicas otimizadas” cujo objetivo é a otimização das prestações dos revestimentos orgânicoinorgânicos através da caracterização mecânico-tribológica das mesmas.

04/05

rede européia para a prevenção do desgaste dos materiais na indústria

O Instituto de Tecnología Cerámica é membro ativo da recentemente formada Rede Européia de Tribologia ENIWEP, cujo objetivo principal é unir as capacidades européias no campo da tribologia e assim estabelecer um instrumento integrado e poderoso que melhore a interação entre a indústria e a investigação tribológica, facilitando a transferência de tecnologia e os resultados de investigação à indústria e, principalmente, às PIMES pela sua rápida exploração.

O ITC É SÓCIO DE REFERÊNCIA EM DIFERENTES REDES E PLATAFORMAS TECNOLÓGICAS DE ÂMBITO NACIONAL E INTERNACIONAL.

ENIWEP, formada por 24 entidades de 17 países europeus, garantirá a transferência eficaz da tribo tecnologia ao tecido econômico europeu através da geração de projetos europeus, destacando os projetos Eureka (www.eniwep.org). ENIWEP contribui para criar e desenvolver: › Uma rede européia de centros de competência. › Relações estreitas entre as instituições de investigação e a indústria. › Possibilidades de procura de participantes. › A transferência da tecnologia e do conhecimento. › O acesso a tecnologias avançadas. › O acesso a novas regiões e mercados. › A utilização de equipamento de primeira classe. › O uso eficiente dos recursos existentes. › Alcançar dimensão européia oferecendo serviços a companhias de toda a Europa.

06/07

tribostand

Dentro desta linha de atuação, enquadrado no ENIWEP, o ITC coordenou o projeto TRIBOSTAND (https://extranet.itc.uji.es/tribostand/default.aspx) financiado, numa primeira fase, pelo Ministério de Indústria, Turismo e Comércio (FIT-030000-2006-121) e, posteriormente, apoiado pela União Européia através do Fundo Europeu de desenvolvimento Regional e pelo IMPIVA (Generalitat Valenciana) (IMIDIE/2009/4). O referido projeto tem como principais objetivos a estandardização dos ensaios tribológicos comuns a todos os centros participantes e o lançamento de um serviço externo de análises e ensaios tribológicos à disposição dos diferentes setores implicados no projeto (cerâmico, metalúrgico, etc.).

O ITC AO LONGO DOS 40 ANOS DA SUA HISTÓRIA LEVOU A CABO UMAS 150.000 ANÁLISES E ENSAIOS DOS MAIS DE 475 TIPOS DIFERENTES QUE OFERECE HOJE EM DIA.

15/16

equipamento disponível

O ITC coloca à disposição das empresas uma grande infra-estrutura tecnológica de reconhecida competência técnica, tanto pelo elevado número de certificações externas, como pela dotação em pessoal qualificado e instrumentação de que dispõe, o que permite garantir a total fiabilidade quanto aos resultados, tanto na caracterização de matérias-primas e de produtos finais, como na determinação do comportamento dos mesmos durante o processo produtivo.

O ITC ATUALMENTE DISPÕE DE EQUIPAMENTO TÉCNICO E CIENTÍFICO PARA DESENVOLVER I+D POR VALOR SUPERIOR A 9 MILHÕES DE EUROS.

› XPS/ESCA (análises químicas à escala nanométrica na superfície). › Microdurômetros. › Nanoindentador (microdureza, desgaste, impacto, pin-on-disk). › Equipamento de riscado. › Macro e microtribômetros (pin-on-disk y Calotest). › Abrasímetros (Gabrielli, Taber). › Perfilômetro ótico (interferometria de luz branca VSI). › Perfilômetro de contacto (apalpadores mecânicos e láser).

14/15

referências técnicas

El ITC tiene capacidad de transferir los conocimientos adquiridos a través de la formación continua de su equipo de recursos humanos cualificados, quienes mantienen al día sus conocimientos realizando diversos estudios y acciones de I+D+i, además de participar en numerosos foros científicos y tecnológicos de todo el mundo, y distintas plataformas y consorcios de ámbito internacional. Este conocimiento, junto al adquirido o asimilado de otros sectores productivos, sirve para generar la innovación que se transmite a las empresas que la necesitan para mantener o aumentar su competitividad.

Projetos de I+D+i co-financiados com fundos públicos

Comissão Européia

Administração autônoma

ENIWEP – European Network for Industrial Wear Prevention. EUREKA, (2005-2009).

IMIDIE-2009-4- TRIBOSTAND. Estandardização de ensaios tribológicos, (2009).

KMM-NoE 502243-2 - Knowledge-based Multicomponent Materials for Durable and Safe Performance, (2004-2007).

IMCOCA-2006-28 – Desenvolvimento de materiales híbridos avançados para a construção, com propriedades tribológicas otimizadas, (2006-2007).

Polishcoverings - Development of an efficient and environmentally friendly polishing process for floor and wall coverings, (2002-2004).

IMCOIB-2006-9 – Desenvolvimento de revestimentos nanocompósitos híbridos e polímeros avançados, (2006).

Measurement of surface hardness of ceramic tiles by Vickers indentation method, (1995-1999).

Resistência à abrasão de pavimentos cerâmicos em locais públicos de alto trânsito, (2002- 2004).

Administração central

Aplicação da projeção por plasma no desenvolvimento de novas aplicações sobre materiais cerâmicos, (2003).

PID-560520-2009-6 – FLOORSHOE. Estudo integral dos mecanismos de frição associados a diferentes condições de trânsito de pessoas (2009-2011).

CIT-420000-2008-2 – Obtenção de recobrimentos por plasma atmosférico a partir de pós nanoestruturados reconstituídos, (2008-2010).

Estudo da influência das características do vidrado na resistência ao impacto de tijoleiras cerâmicas esmaltadas, (2002).

Estudo da influência dos parâmetros de fabricação na resistência ao impacto de tijoleiras cerâmicas esmaltadas, (2001).

MAT2007-65335 – TRIBO-HOI-PN. Estudo das relações entre o comportamento tribológico e a nanoestrutura de materiais híbridos orgânico-inorgânicos de polimerização radicalar. (2007-2009).

Desenvolvimento de um método quantitativo para a avaliação da resistência ao impacto de tijoleiras cerâmicas (2000).

FIT-030000-2006-121 – TRIBOSTAND. Estandardização de ensaios tribológicos (2006-2008).

Relação entre as propriedades mecânicas dos vidrados cerâmicos e a tensão a que estão sujeitos, (1999-2000).

MAT-2006-12945-C03-01 – RECAP. Desenvolvimento e propriedades de recobrimentos nanoestruturados de altas prestações, (2006-2009).

Estudo dos métodos de avaliação da resistência ao deslizamento em superfícies em condições de trânsito de pessoas (1999-2000).

Desenvolvimento de um método universal da avaliação acelerada de durabilidade, (2000-2003).

16/17

A DIFUSÃO DOS RESULTADOS DOS ESTUDOS REALIZADOS POR O ITC DESDE SEU INÍCIO DEU LUGAR A 600 PUBLICAÇÕES DE ARTIGOS CIENTÍFICOS EM REVISTAS ESPECIALIZADAS, 700 COMUNICAÇÕES EM CONGRESSOS, TANTO NO ÂMBITO NACIONAL COMO INTERNACIONAL, ASSIM COMO O DESENVOLVIMENTO DE 31 PATENTES.

Publicações IBÁÑEZ, M.J.; GILABERT, J.; VICENT, M.; GÓMEZ, P.; MUÑOZ, D. Determination of the wear resistance of traditional ceramic materials by the micro-abrasion technique. Wear, 267(11), 2048-2054, 2009.

HUTCHINGS, I.M.; XU, Y.; SÁNCHEZ, E.; IBÁÑEZ, M.J.; QUEREDA, M.F. Optimisation of the polishing process for porcelain ceramic tiles. Int. Ceram. J., Oct. 2006, 103-107, 2006.

SALVADOR, M.D.; AMIGÓ, V.; SEGOVIA, F.; CANDEL, J.; BONACHE, V.; SÁNCHEZ, E.; CANTAVELLA, V. Comportamiento al desgaste de recubrimientos de WC proyectados por plasma a partir de polvos micro y nanoestructurados. Rev. Metal.

Madrid, 44(3), 222-232, 2008.

CANTAVELLA, V.; SÁNCHEZ, E.; GARCÍA-TEN, J.; IBÁÑEZ, M.J.; SÁNCHEZ, J.; SOLER, C.; SALES, J.; MULET, F.; MOR, S. Modelización de la operación industrial de pulido de baldosas cerámicas. Tec. Ceram., 343, 562-571, 2006.

SILVA, G.; MUÑOZ, A.; FELÍU, C.; MONZÓ, M.; BARBERA, J.; SOLER, C. Propuesta de un método normalizado para la determinación de la durabilidad frente al tránsito peatonal de pavimentos. Ceram. Infor., 349, 77-88, 2008.

SÁNCHEZ, E.; IBÁÑEZ, M.J.; GARCÍA-TEN, J.; QUEREDA, M.F.; XU, Y.M.; HUTCHINGS, I.M. Porcelain tile microstructure: Implications for polished tile properties. J. Eur. Ceram. Soc., 26(13), 2533-2540, 2006.

SILVA, G.; MUÑOZ, A.; FELÍU, C.; VICENT, M.; BARBERÁ, J.; SOLER, C. Nuevo método para la evaluación acelerada de la durabilidad frente a la abrasión de pavimentos cerámicos. Ediceram, 36, 43-50, 2005.

IBÁÑEZ, M.J.; SÁNCHEZ, E.; GARCÍA-TEN, J.; ORTS, M.J.; CANTAVELLA, V. Empleo de un tribómetro pin on disk para el estudio del pulido del gres porcelánico. Ceram.

Inf., 293, 67-78, 2003.

HUTCHINGS, I.M.; ADACHI, K.; XU, Y.; SÁNCHEZ, E.; IBÁÑEZ, M.J.; QUEREDA, M.F. Analysis and laboratory simulation of an industrial polishing process for porcelain ceramic tiles. J. Eur. Ceram. Soc., 25, 3151-3156, 2005.

SÁNCHEZ, E.; GARCÍA-TEN, J.; IBÁÑEZ, M.J.; ORTS, M.J.; CANTAVELLA, V.; PORTOLÉS, J.; SALES, J.. Porcelain tile polishing. II. Influence of tile microstructure and microhardness. Am. Ceram. Soc. Bull., 81(12), 57-61, 2002.

CANTAVELLA, V.; SÁNCHEZ, E.; IBÁÑEZ, M.J.; ORTS, M.J.; GARCÍA-TEN, J.; GOZALBO, A. Grinding work simulation in industrial porcelain tile polishing. Key Eng. Mater., 264-268, 1467-1470, 2004.

ESCARDINO, A.; MORENO, A.; IBÁÑEZ, M.J.; JARQUE, J.C.; BARBA, A. Ceramic tile scratch resistance.

Determination of scratch parameters. Cfi Ber. DKG, 79(9), E24-E26, 2002.

18/19

01 Tecnologias Ambientais 02 Segurança e Saúde no Trabalho 03 Tribologia 04 Novos Revestimentos e Tratamentos superficiais 05 Cerâmicas Avançadas 06 Sistemas construtivos e arquitetura energeticamente eficiente 07 Simulação de Processos e materiais 08 Design 09 Poupança e Eficiência energética 10 Nanotecnologia 11 Produção Inteligente

01

02

03

07

08

09

04

05

06 índice de catálogos linhas de investigação

10

11

8000m2 SUPERFÍCIE DEDICADA À INVESTIGAÇÃO E AO DESENHO REPARTIDO EM DUAS SEDES

UNE-ISO/IEC 27001

“Reservados todos os direitos. O conteúdo deste documento goza da proteção que lhe outorga a lei, e não poderá ser distribuído, transformado ou comunicado publicamente, todo ou parte, sem a autorização expressa do Instituto de Tecnología Cerámica-AICE ITC, 2010.” © ITC-AICE, 2010.

LE03-P01