Otimização robusta do fresamento de topo do aço inoxidável duplex UNS S32205

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: VASCONCELOS, Guilherme Augusto Vilas Boas
• Orientador(a): FERREIRA, João Roberto
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Mecânica
• Departamento: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Fresamento de opo; Aço inoxidável duplex UNS S32205; Projeto de parâmetro robusto (PPR); Metodologia de superfície de resposta (MSR); Erro quadrático Médio (EQM)
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3351

O estudo sobre o fresamento de topo do aço inoxidável duplex vem ganhando destaque, devido aos desafios encontrados em sua baixa usinabilidade. Isso ocorre, pois, esses materiais apresentam baixa condutividade térmica, alta tenacidade e alta taxa de encruamento. Entretanto, para garantir qualidade final em produtos manufaturados, é importante que o processo de fresamento seja bem planejado, visando menores desgastes nas fresas durante o processo e ao mesmo tempo apresentando bons indicadores de produtividade. Assim, este trabalho tem como objetivo realizar uma otimização robusta multiobjetivo no processo de fresamento de topo do aço inoxidável duplex UNS S32205. Foram realizados experimentos seguindo um planejamento composto central combinando as variáveis de controle: velocidade de corte, avanço por dente, profundidade de corte e largura fresada e as variáveis de ruído: desgaste de flanco (vb), vazão de fluido (Q) e o balanço da ferramenta (lt0). As variáveis de respostas avaliadas foram a rugosidade da peça usinada e a taxa de remoção de material. Foram aplicadas as metodologias de superfície de resposta, de projeto de parâmetro robusto, do erro quadrático médio e da interseção normal à fronteira. Em seguida, foram analisados e discutidos os efeitos das variáveis de controle e de ruído, bem como as interações destas sobre as características de interesse. O desgaste da ferramenta foi a variável que mais influenciou a rugosidade Ra. A taxa de remoção de material foi influenciada por todas as variáveis controláveis do processo. Os valores obtidos para a rugosidade Ra variaram entre 0,24 a 1,10 µm e a taxa de remoção de material variou entre 40,39 a 187,52 mm³/s. A otimização da média e da variância de cada característica de interesse foi realizada, bem como a otimização do erro quadrático médio. Assim, 21 soluções Pareto-ótimas foram obtidas, contribuindo para a melhoria da qualidade superficial e da produtividade no processo de fresamento. Nos ensaios de confirmação empregou-se um arranjo ortogonal de Taguchi (L9) onde obteve-se os setups ótimos capazes de mitigar a influência das variáveis de ruído, o que corroborou a boa adequação da metodologia proposta.