Influência do efeito escala sobre a operação de microfresamento

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Marcelo Araujo Camara
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais; UFMG
• Palavras-chave em Português: Microfresamento; Formação de rebarbas; Efeito escala; Sulcamento; Biomecânica; Processos de fabricação; Engenharia mecânica
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9K5K7N

A necessidade de peças e equipamentos miniaturizados que visam atender demandas das áreas médica, mecânica e eletrônica com produtos que apresentam grande tecnologia embarcada é premente. Tais peças e equipamentos têm o tempo e custo de produção muito altos devido aos processos utilizados, tais como fotolitografia usando síncroton, laser, ultrassom e bombardeamento de elétrons. A microusinagem é uma alternativa de processo que permite menor tempo de preparação e produção destas peças, além de ter custo reduzido quando comparado aos mencionados. Entretanto, a tecnologia necessária para este processo difere daquela usada em usinagem convencional no que tange ao efeito escala, caracterizado por um crescimento não linear da energia específica de corte com a redução da espessura do material não deformado. O conhecimento da tecnologia do microfresamento possibilitará além da produção das peças que apresentam vantagens técnicas, redução de custos referentes aos espaços necessários e às dimensões do maquinário. O objetivo deste trabalho é investigar a influência do efeito escala sobre os sinais de força na direção de avanço e de emissão acústica, a rugosidade da superfície usinada e a formação de rebarbas durante o microfresamento de materiais que apresentam propriedades mecânicas como dureza e alongamento percentual bastante diversas, quais sejam: níquel puro, aço ABNT 1030 laminado, aço ABNT 1030 recozido, liga de alumínio AA 6262-T6, cobre eletrolítico e grafite. Foi avaliada a influência do coeficiente de atrito entre o material da ferramenta e o material microfresado, da profundidade de usinagem e do avanço por aresta sobre a intensidade dos sinais de força e de emissão acústica, a rugosidade e a formação de rebarbas. Os resultados mostraram que para todos os materiais testados, a intensidade dos sinais de força e de emissão acústica aumentou com o aumento da profundidade de usinagem e a emissão acústica aumentou com valores do avanço por aresta maior e menor que a espessura crítica do material não deformado. Além disso, a rugosidade melhorou quando a velocidade de avanço passou de um valor menor que a espessura crítica de material não deformado para um valor maior. Finalmente, um aumento do avanço por aresta resultou em maiores rebarbas de topo e menores rebarbas de saída, à exceção do grafite que não apresentou rebarbas. Maiores rebarbas foram associadas a maiores valores de alongamento percentual.