Avaliação da rugosidade no torneamento de acabamento em titânio comercialmente puro grau 4 sob uma perspectiva de usinagem ambientalmente amigável

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Telles, Fábio
• Orientador(a): Souza, André João de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Ligas de titânio; Usinagem
• Palavras-chave em Inglês: Commercially pure titanium; Surface roughness; Reduced quantity lubrication; Minimum quantity lubrication; Environmentally friendly machining
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/188443

As características únicas das ligas de titânio, como alta resistência mecânica a temperaturas elevadas, baixa densidade, excelente resistência à corrosão e biocompatibilidade tornam esse material adequado para várias finalidades. Entretanto, as mesmas propriedades físicas e químicas que proporcionam tais características também comprometem sua usinabilidade. Muitas aplicações requerem acabamento ótimo da superfície usinada, enquanto que as preocupações acerca dos impactos negativos causados pelo uso de fluidos de corte direcionam as pesquisas na busca da redução ou eliminação do seu uso. Diante desse cenário, o objetivo deste trabalho foi avaliar a rugosidade média () e altura máxima média do perfil () no torneamento de acabamento em titânio comercialmente puro grau 4 em um contexto ambientalmente amigável. A usinagem foi realizada com inserto de metal-duro revestido e sob três condições de lubrirrefrigeração: a seco, com mínima quantidade de lubrificante (MQL) e com quantidade reduzida de lubrificante (RQL). Três níveis de avanço, profundidade de corte e velocidade de corte foram combinados em um projeto de experimentos Box-Behnken. Equações de regressão estabeleceram a relação entre os parâmetros controláveis e as variáveis de resposta, ao passo que a Metodologia de Superfície de Resposta (RSM) possibilitou otimizar o experimento com vistas a minimizar a rugosidade. Conforme esperado, a análise estatística mostrou que o avanço é o parâmetro que mais afeta o acabamento, devendo ser mantido em nível baixo com vistas a melhorar a qualidade da superfície usinada. Menores valores de rugosidade foram alcançados com nível baixo de velocidade de corte e profundidade de corte no torneamento com RQL, enquanto que são necessários níveis mais altos desses parâmetros de corte para a usinagem a seco e com MQL. A otimização experimental através da função desirability atestou que a usinagem com RQL é a melhor alternativa para o torneamento de acabamento do titânio comercialmente puro grau 4 por proporcionar bom acabamento da superfície usinada, conforme demonstrado nos testes de validação da otimização. Além disso, o emprego de fluido de corte em quantidade reduzida torna essa condição uma alternativa ambientalmente viável em comparação à refrigeração com fluido em abundância.