Análise da viabilidade do uso da ferramenta a base de Al2O3-YAG no torneamento do ferro fundido nodular
DOI:
https://doi.org/10.47385/cadunifoa.v1.n1.233Resumo
O processo de usinagem com ferramentas cerâmicas esta em franca expansão no Brasil devido as suas características intrínsecas das cerâmicas, como: alto ponto de fusão, alta dureza, boa inércia química, resistência à corrosão alta resistência ao desgaste, propriedades que fazem essas ferramentas serem candidatos a uso em altas temperaturas. Essas propriedades têm possibilitado a aplicação em processo de usinagem a seco, promovendo inúmeros benefícios, tais como: não poluição atmosfera, redução de danos à saúde do operador, eliminação de limpeza e reduções de custos. Devido à fragilidade inerente das ferramentas, esta operação pode se tornar muito complexa ou mesmo inviável se não forem utilizados os parâmetros de corte corretos para cada tipo ferramenta. Este trabalho tem como objetivo determinar as melhores condições de uso para a ferramenta cerâmica a base de alumina-YAG desenvolvida em laboratório, quando da sua aplicação no torneamento do ferro fundido nodular em condições a seco. As ferramentas foram sinterizadas na temperatura de 1600°C, e posteriormente retificadas de acordo com norma ISO 1832. As caracterizações das ferramentas mostraram, dureza Vickers de 12,1GPa, tenacidade à fratura de 8,6MPa.m1/2 e densidade relativa de 97,23%. Os testes de usinagem a seco foram realizados utilizando replicas nas velocidades de corte (Vc) de 500 e 600 m/min, profundidade de corte (ap) de 0,5 mm e avanço (f) de 0,1 e 0,25mm/rot. Posteriormente foram utilizadas as mesmas velocidades, mas com ap=0,25 mm e f=0,08 e 0,04 mm/rot. O desempenho da ferramenta foi observado em função dos desgastes de flanco (Vb), rugosidade superficial (Ra e Rz) e comprimento de corte (Lc). Os resultados obtidos mostraram que as ferramentas possuem potencial para usinagem a seco de ligas automotivas, além de mostrar um importante delineamento para redução de custos nos processos usinagem.
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Referências
ACCHAR, W. Materiais Cerâmicos: Ciência e Tecnologia, EDUFRN, Rio Grande do Norte, p. 13-14, 111, 2000.
DORÉ, C.; BAGETTI, J.H. ;BOEHS, L; GUESSER, W.L.; BRESSIANI, A.H.A. Avaliação do desempenho de ferramentas de cerâmica AL2O3+Y2O3+NBC na usinagem de ferro fundido vermicular, anais COBEF 2007.
SOUZA, J.V.C.; CRNKOVIC, S.J.; KELLY, C.A.; MOREIRA, M.R.V.; RIBEIRO, M. V.; SILVA, O.M.M. Behavior of the Silicon Nitride Cutting Tool During Ti-6Al-4V Machining. In: Fifth International Conference on High Speed Machining, 2006, Metz, Fifth International Conference on High Speed Machining, 2006.
MONDAL B. Zirconia toughened alumina for wear resistant engineering and machinability of steel application. Adv Appl Ceram 2005;104(5):256–60.
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, (2009), pp. 2715-2720.
ACCHAR, W., Materiais Cerâmicos: Ciência e Tecnologia, EDUFRN, Rio Grande do Norte, p. 13-14, 111, 2000.
LANNA, M. A., et al. Otimização de custos de produção de ferramentas utilizando sinterização normal. Anais do 48o Congresso Brasileiro de Cerâmicas, 2004
EZUGWU, E. O., Key improvements in the machining of difficult-to-cut aerospace superalloys, in: international Journal of Machine Tools and Manufacture 45 (2005) 1353-1367.
LAHRES, M.; DOERFEL, O.; NEUMÜLLER, R. Applicability of different hard coatings in dry machining an austenitic steel. Surface and Coatings Technology 120-121 (1999), pp. 687–691.
BRINKSMEIER, E. ; WALTER, A.; JANSSEN, R.; DIERSEN, P. ; Aspects of cooling lubrication reduction in machining advanced materials. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers 213 Part B (1999), pp. 769–778.
POPKE, H.; EMMER, T.; STEFFENHAGEN, J. Environmentally clean metal cutting processes—machining on the way to dry cutting. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers 213 Part B (1999), pp. 329–332.
ASTM: C1327-99, “Standard test method for Vickers indentation hardness of advanced ceramics”, pp. 1-8, 1999.
ASTM: C-1421-99, “Standard test method for determination of fracture toughness of advanced ceramics at ambient temperature”, pp. 1-32, 1999.
Diniz, A. E; MARCONDES, F. C.; COPPINI, N. L. Tecnologia da usinagem dos materiais. São Paulo: M.M., 2013.
FERRARESI, D. Fundamentos da usinagem dos metais. 5 ed. São Paulo: Blucher, 1977.
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