Estudo da usinagem com ferramentas cerâmicas de Si3 N4 revestida com diamante

Autores

  • José Vitor Candido de Souza INPE - S. J. Campos - SP – Prof. Colaborador; UNIFOA - Professor.
  • Olivério Moreira de Macedo Silva DCTA-IAE/AMR – S. J. Campos - SP – Pesquisador Sênior.
  • João Paulo Barros de Machado Analista em C & T.
  • Emerson Augusto Raymundo UNIFOA - Professor
  • Wilson Gomes da Silva Qualifer Ltda – Belo Horizonte - MG – Diretor comercial.
  • Luiz Alberto dos Santos USP-EEL Universidade de São Paulo, Escola de Engenharia de Lorena, - Aluno de Mestrado.

DOI:

https://doi.org/10.47385/cadunifoa.v6.n1esp.1138

Palavras-chave:

Ferramentas de Si3 N4, revestimento de diamante, Usinagem, Velocidade de corte, Ferro fundido cinzento.

Resumo

A crescente evolução das indústrias automobilísticas vem estimulando cada vez mais a competitividade no mercado. Alguns fatos são determinantes para o sucesso dessas empresas, como, a redução da polui- ção, design, melhoria do tempo de vidas das peças, redução de custo de manufaturas, entre outros. Para tal melhoria, as empresas tiveram como necessidade, investimentos em pesquisas e equipamentos. Um dos processos mais difícil é a usinagem dos blocos de motores, que normalmente são fabricados de ferro fundido cinzento (GCI), ferro fundido vermicular (CGI), e outros que apresenta baixa usinabilidade, promovendo elevado gasto com ferramentas, alem de tempos improdutivos utilizados para trocas das ferramentas e averiguação. A necessidade vigente, dessas indústrias tem levado, e motivado pesquisas em desenvolvimento e revestimento de ferramentas cerâmicas. Entre as ferramentas mais promissoras para usinagem das ligas utilizadas nos blocos de motores estão as ferramentas cerâmicas de nitreto de silício (Si3 N4 ). Essas ferramentas oferecem uma combinação única de propriedades, como resistência mecânica à altas temperaturas, resistência a ataque químico e abrasão, leveza, dentre outras. Neste trabalho serão utilizadas ferramentas cerâ- micas à base de (Si3 N4 ) revestidas com diamante pelo processo CVD no torneamento do ferro fundido cinzento nas velocidades de corte de 180, 240, 300 e 360 m/min., com avanço variando de 0,12 à 0,40 mm/rot. e profundidade de corte constante de 1.0 mm. Os resultados mostraram que a Vc =300m/min e f=0,33 mm/rot promoverão importantes reduções das forças de corte, menor rugosidade da peça e comprimento de corte de 7883m. Esses resultados são promissores, e mostram a importância da otimização dos parâmetros da usinagem.

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Referências

OKADA, A., Automotive and industrial applications of structural ceramics in Japan, Nissan Research Center, Nissan Motor Co., Ltd., Yokosuka 237-8523, Japan, 2007.

SOUZA, J.V.C., et al., α-SiAlONs Cutting tool Development, characterization and Application in Machining of Compacted Cast Iron, 7 th International Conference on Advanced Manufacturing Systems and Technology, Udine (Italy), June, 2005.

LANNA M.A., BELLO A. A. L, SOUZA, J.V.C, Avaliação das tensões e deformação em ferramentas cerâmicas de nitreto de silício, Anais 48° Congresso Brasileiro de Cerâmicas, Brazil, 2004.

EZUGWU, E.O., Key improvements in the machining of difficult-to-cut aerospace superalloys, International Journal of Machine Tools and Manufacture, V. 45, 2005, pp.1353-1367.

YECKLEY, R., Ceramic grade design, Kennametal Comprehensive Application Engineering Guide, vol. 12, Kennametal University, Latrobe, PA (2005) pp. 2–12.

OKADA, A., Challenges of ceramics for structural application, Bull. Ceram. Soc. Jpn. 40 (2005), pp. 259–275 [in Japanese].

MALÈRE, E. P. Análise comparativa de ferramentas cerâmicas na usinagem de ferros fundidos e aços endurecidos, Dissertação mestrado, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, 2006.

DORÉ, C.; BAGETTI, J. H.; BOEHS, L.; GUESSER, W. L. E BRESSIANI, A. H. A., avaliação do desempenho de ferramentas de cerâmica AL 2 O 3 +Y 2 O 3 +NbC na usinagem de ferro fundido vermicular, anais COBEF 2007.

SOUZA, J.V.C., et al., Usinagem de Ferro Fundido Vermicular com Pastilhas Cerâmicas a Base de Nitreto de Silício. Máquinas e Metais, v. 470, p. 140-152, 2005.

Bhattacharyya, S. et al., The performance of ceramic tool materials for the machining of cast iron, Wear 135 (1989), pp. 147–159.

SOUZA, J.V.C., et al., Novos avanços na usinagem do ferro fundido cinzento utilizando ferramentas cerâmicas desenvolvidas com tecnologia nacional. In: IV Congresso Brasileiro de Engenharia de Fabricação, 2007, São Pedro. Anais do IV COBEF. São Paulo: USP, 2007. v. 1. p. cd-rom.

DINIZ, A. E.; MARCONDES, F. C. E COPPINI, N. L., Tecnologia da Usinagem dos Metais, segunda edição, Artliber, 2000.

SOUZA, J.V.C., NONO, M.C.A., RIBEIRO, M.V., MACHADO, J.P.B., SILVA, O.M.M. Cutting forces in turning of gray cast iron using silicon nitride based cutting tool. Materials & Design, v.30, p. 2715-2720, 2009.

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Publicado

29-03-2017

Como Citar

SOUZA, J. V. C. de; SILVA, O. M. de M.; MACHADO, J. P. B. de; RAYMUNDO, E. A.; SILVA, W. G. da; SANTOS, L. A. dos. Estudo da usinagem com ferramentas cerâmicas de Si3 N4 revestida com diamante. Cadernos UniFOA, Volta Redonda, v. 6, n. 1esp, p. 49–57, 2017. DOI: 10.47385/cadunifoa.v6.n1esp.1138. Disponível em: https://revistas.unifoa.edu.br/cadernos/article/view/1138. Acesso em: 13 ago. 2022.

Edição

Seção

Especial Mestrado em Materiais

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