Aplicação de ferramentas cerâmicas experimentais à base de alumina no fresamento do aço ABNT 4340 endurecido

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Silva, Nilson Rodrigues da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Usinagem; Rugosidade; Monitoramento; Tratamento Térmico; Desgaste; Material cerâmico; Ferramentas de corte; Machining; Roughness; Monitoring; Heat treatment; Wear
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/214918

O processo de usinagem se constitui como um dos mais importantes processos de fabricação utilizados na indústria, sendo que a maior parte dos produtos industrializados em alguma de suas etapas de produção passa por algum processo de usinagem estando assim, presente em vários segmentos industriais. O estudo avaliou o desempenho de dois tipos de ferramentas de corte em material cerâmico a base de óxido de alumínio com óxido de magnésio (Al2O3 + MgO) e a base de óxido de alumínio com óxido de zircônio (Al2O3 + ZrO2), para o fresamento do aço ABNT 4340 endurecido. Utilizou-se como parâmetros (dados de entrada): três velocidades de corte (Vc) 200; 300 e 400 m/min, três avanços (f) 0,05; 0,10 e 0,15 mm/rev.) além de duas profundidades (ap) 0,10 e 0,20 mm. Os fatores de respostas (dados de saída) foram a potência consumida, a emissão acústica, a vibração, as rugosidades (Ra) e (Rt) da peça usinada, o desgaste (VB) e ensaios de vida dos insertos de cerâmica. A potência consumida é maior com o aumento da velocidade, do avanço e da profundidade de corte. O valor de potência de 241,4 W para o inserto de Al2O3 + MgO foi inferior ao de 279,2 W para o fresamento com o inserto de Al2O3 + ZrO2. Os valores de emissão acústica diminuíram com o aumento da velocidade de corte (0,166 V; 0,151V e 0,145V para 200 m/min; 300 m/min e 400 m/min respectivamente). Verificou-se que aumentando a profundidade de corte ocorre o aumento dos valores de emissão acústica, obteve-se um valor de 0,148 V para 0,1mm e de 0,160 V para 0,20 mm de profundidade. Com a aumento da velocidade, do avanço e da profundidade de corte, os valores de vibração diminuíram obtendo-se: 4,860 mm/s para a velocidade de 200 m/min, 4,462 para 300 m/min. e 3,920 para 400 m/min. O valor de vibração com o inserto de Al2O3 + ZrO2 foi de 3,780 mm/s e com o inserto de Al2O3 + MgO foi mais elevado (5,047 mm/s). O valor de rugosidade (Ra) é maior com o aumento do avanço e da profundidade de corte. Com o inserto de Al2O3 + MgO foi de 0,753 µm, inferior a 0,957 µm, obtido com o inserto de Al2O3 + ZrO2. Os valores médios da rugosidade (Rt) aumentaram com a aumento das velocidades, do avanço e da profundidade de corte. A rugosidade (Rt) com o inserto de Al2O3 + MgO foi de 5,57 µm, que é inferior a 6,88 µm que foi obtido com o inserto de Al2O3 + ZrO2. Os resultados encontrados no fresamento sem retificação do aço ABNT 4340 endurecido, indicam que as ferramentas de corte de cerâmica tanto as de alumina com adição de oxido de magnésio (Al2O3 + MgO ) quanto com adição de óxido de zircônio (Al2O3 + ZrO2 ), podem ser aplicadas pois a qualidade da superfície obtida com as duas ferramentas foram compatíveis com as normalmente esperadas para acabamento nas operações de fresamento e retificação.