Determinação de difusividade térmica de ferramentas de corte revestidas via técnica fotoacústica de célula aberta
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|---|---|
| Publication Date: | 2018 |
| Format: | Bachelor thesis |
| Language: | por |
| Source: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
| Download full: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16406 |
Summary: | Machining is one of the most widely used manufacturing processes in the world. It consists of the removal of material through the contact between a cutting tool and the part to be machined. Such contact generates large amounts of heat, requiring a refrigerant fluid to remove this heat. However, such a fluid has proved detrimental when taken into account environmental issues. In this way, improvements have been made to perform the dry machining, that is, without the use of refrigerant fluids. For such advances to be possible, it is necessary to study the thermal properties of cutting tools. The present work performs the thermal diffusivity measurement using open photoacoustic cell technique of hardmetal cutting tool coatings. Two samples from different manufacturers named X and Y were analyzed. The X-sample coatting had a thermal diffusivity of (0.62 cm² / s +/- 0.08) cm² / s. On the other hand, the value for the thermal diffusivity of the Y-sample coating was shown to be undetermined because the thickness of this layer was thiner. In addition, it was possible to differentiate the heat propagation between the samples by analyzing the chemical composition of the coatings using scanning electron microscopy, as well as the hardness of the substrate and the coating by nanoidentation. |
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Determinação de difusividade térmica de ferramentas de corte revestidas via técnica fotoacústica de célula abertaUsinagemMetais - CorteFerramentasMachiningMetal-cuttingToolsCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAMachining is one of the most widely used manufacturing processes in the world. It consists of the removal of material through the contact between a cutting tool and the part to be machined. Such contact generates large amounts of heat, requiring a refrigerant fluid to remove this heat. However, such a fluid has proved detrimental when taken into account environmental issues. In this way, improvements have been made to perform the dry machining, that is, without the use of refrigerant fluids. For such advances to be possible, it is necessary to study the thermal properties of cutting tools. The present work performs the thermal diffusivity measurement using open photoacoustic cell technique of hardmetal cutting tool coatings. Two samples from different manufacturers named X and Y were analyzed. The X-sample coatting had a thermal diffusivity of (0.62 cm² / s +/- 0.08) cm² / s. On the other hand, the value for the thermal diffusivity of the Y-sample coating was shown to be undetermined because the thickness of this layer was thiner. In addition, it was possible to differentiate the heat propagation between the samples by analyzing the chemical composition of the coatings using scanning electron microscopy, as well as the hardness of the substrate and the coating by nanoidentation.A usinagem é um dos processos de fabricação mais utilizados no mundo. Consiste na remoção do material através do contato entre uma ferramenta de corte e a peça a ser usinada. Tal contato gera grandes quantidades de calor, exigindo um fluído refrigerante para a remoção desse calor. Porém, este fluído tem-se mostrado prejudicial quando levado em conta as questões ambientais. Dessa forma, aprimoramentos vêm sendo realizados para a realização da usinagem a seco, ou seja, sem uso de fluídos refrigerantes. Para que tais avanços sejam possíveis, é necessário o estudo das propriedades térmicas das ferramentas de corte. O presente trabalho realiza a medição da difusividade térmica via técnica célula fotoacústica aberta de revestimentos de ferramentas de corte de metal duro. Foram analisadas duas amostras de fabricantes diferentes denominadas X e Y. O revestimento da amostra X apresentou uma difusividade térmica de (0,62 +/- 0,08) cm²/s. Por outro lado, o valor para a difusividade térmica do revestimento da amostra Y mostrou-se indeterminado devido a espessura desta camada ser muito fina. Em adição, foi possível diferenciar a propagação de calor entre estas duas amostras mediante análise da composição química dos revestimentos usando microscopia eletrônica de varredura, bem como a dureza do substrato e do revestimento via nanoidentação.Universidade Tecnológica Federal do ParanáPonta GrossaBrasilDepartamento Acadêmico de MecânicaEngenharia MecânicaUTFPRRosa, Daniele Toniolo Dias FerreiraRosa, Daniele Toniolo Dias FerreriaCarvalho, Marcelo Vasconcelos deBraghini Junior, AldoBarboza, Tialin2020-11-19T19:56:38Z2020-11-19T19:56:38Z2018-06-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfBARBOZA, Tialin. Determinação de difusividade térmica de ferramentas de corte revestidas via técnica fotoacústica de célula aberta. 2018. 48 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2018.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16406porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2020-11-19T19:56:39Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/16406Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2020-11-19T19:56:39Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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