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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Não Informado

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Econômica

Tipo do Documento: Dissertação

Título: DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO DE FERRAMENTAS CERÂMICAS TEXTURIZADAS A LASER APLICADAS NO TORNEAMENTO DE AÇO ENDURECIDO

Orientador
  • ROLF BERTRAND SCHROETER
Aluno
  • LARISSA JULIANA SIRTULI

Conteúdo

Ferramentas cerâmicas são amplamente empregadas em processos de usinagem por possuírem alta dureza, estabilidade química e resistência ao desgaste. porém, são susceptíveis a choques térmicos, portanto o torneamento com ferramentas cerâmicas normalmente é realizado sem meios lubrirrefrigerantes. para amenizar as desvantagens do torneamento a seco, tipicamente adota-se o uso de ferramentas revestidas, entretanto, em cerâmicas podem ocorrer problemas associados a adesão do substrato com o revestimento. neste cenário, a texturização de ferramentas é uma das técnicas mais promissoras em relação à aplicação de conceitos tribológicos para aprimoramento da usinagem, uma vez que possui potencial para reduzir o atrito e a temperatura na zona de corte, ocasionando menor força de usinagem e desgaste da ferramenta. contudo, o uso de ferramentas cerâmicas texturizadas ainda é um desafio, principalmente em razão das dificuldades relacionadas ao processo de texturização desses materiais, que pode resultar na fragilização do gume da ferramenta. nesse contexto, este trabalho visa avaliar o processo de texturização a laser de ferramentas cerâmicas e comparar o desempenho dessas ferramentas com ferramentas cerâmicas convencionais e revestidas no torneamento do aço endurecido aisi 4340 (55 hrc). primeiramente, ferramentas texturizadas fabricadas com diferentes parâmetros laser foram avaliadas no torneamento por meio do estudo do desgaste das ferramentas. verificou-se que o processo de texturização a laser exerce grande influência na performance das ferramentas. há um limiar de aporte térmico a partir do qual as modificações causadas no material cerâmico tornam inviável o torneamento. ferramentas fabricadas com duração de pulso de 8 ns combinada com potência de 30 w apresentaram falha prematura, enquanto ferramentas produzidas com 2 ns e 50 w comportaram-se de forma estável durante o torneamento. na segunda fase da pesquisa, duas ferramentas texturizadas (ferramenta com ranhuras paralelas ao gume principal e ferramenta com ranhuras cruzadas) foram comparadas às ferramentas convencional e revestida em relação à força de usinagem, desgaste das ferramentas e rugosidade das superfícies usinadas. a força de usinagem não foi alterada quando utilizadas as ferramentas texturizadas, no entanto, as texturas foram eficazes na redução do desgaste de entalhe das ferramentas. a morfologia e análises tridimensionais do desgaste revelaram entalhe mais intenso na ferramenta convencional, portanto, estima-se que as texturas modificaram o mecanismo de formação do entalhe e/ou promoveram melhor distribuição das tensões na região secundária de corte, gerando menor desgaste de entalhe nas ferramentas texturizadas. em contrapartida, as texturas não foram eficientes a ponto de reduzir o entalhe ao mesmo nível do ocorrido na ferramenta revestida, na qual o revestimento de tin propiciou maior tenacidade. além disso, nas ferramentas texturizadas verificou-se que a fragilização do material cerâmico originada no processamento a laser favoreceu a abrasão das ranhuras localizadas no gume. apesar disso, a maior de remoção de material ocorreu na ferramenta revestida uma vez que a abrasão do revestimento resultou em elevado desgaste de cratera. o menor desgaste de entalhe tanto na ferramenta revestida quanto nas ferramentas texturizadas foi decisivo para obtenção de superfícies usinadas com menor rugosidade.

Índice de Shannon: 3.95362

Índice de Gini: 0.933246

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
4,85% 6,26% 6,05% 6,81% 5,39% 5,43% 7,49% 7,07% 7,20% 4,50% 10,61% 8,42% 4,50% 4,98% 4,18% 6,27%
ODS Predominates
ODS 11
ODS 1

4,85%

ODS 2

6,26%

ODS 3

6,05%

ODS 4

6,81%

ODS 5

5,39%

ODS 6

5,43%

ODS 7

7,49%

ODS 8

7,07%

ODS 9

7,20%

ODS 10

4,50%

ODS 11

10,61%

ODS 12

8,42%

ODS 13

4,50%

ODS 14

4,98%

ODS 15

4,18%

ODS 16

6,27%