Micromilling of titanium alloys : a comparison between workpieces produced by casting, ECAP and 3D printing (SLM)

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Fábio de Oliveira, Campos
• Orientador(a): Araujo, Anna Carla Monteiro de
• Banca de defesa: Savi, Marcelo Amorim, Blas, Juan Carlos Garcia de, Silva, Márcio Bacci da, Kapoor, Shiv Gopal
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio de Janeiro
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
• Departamento: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Microfresamento; Maquinabilidade
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11422/12162

Propriedades como boa resistência à corrosão e biocompatibilidade assim como uma resistência mecânica satisfatória fazem do titânio e suas ligas um ótimo candidato para aplicação na indústria médica. Titânio comercialmente puro (CP-Ti) é o material metálico ideal para o uso na fabricação de implantes dentários já que a adição de elementos de liga pode alterar sua biocompatibilidade. Porém, CP-Ti apresenta limitações em suas propriedades mecânica para aplicação em certos implantes. A liga Ti-6Al-4V é a liga de titânio mais comumente usada em implantes biomédicos. Usinagem é um dos principais processos de fabricação envolvidos na fabricação de implantes e microfresamento e um dos processos que podem ser utilizados. A proposta desta tese é analisar e comparar a usabilidade no microfresamento de quatro materiais diferentes baseados em titânio: titânio comercialmente puro convencional, Ti-6Al-4V convencional, CP-Ti processado por extrusão por canal angular (ECAP) e Ti-6Al-4V produzida por fusão seletiva a laser (SLM). A usabilidade foi analisada considerando forças de corte, rugosidade de superfície, formação de rebarbas e morfologia dos cavacos. As propriedades mecânicas dos materiais também foram analisadas assim como sua influência nos fatores. Foi realizado um planejamento de experimentos variando o avanço por dente de 0,5 a 4,0 µm para que uma possível região de ploughing fosse identificada. Apesar de apresentar resistência e dureza maiores, o material produzido por SLM apresentou a melhor usabilidade entre os materiais. Obtiveram melhores rugosidades de superfície, melhor formação de rebarba, um bom comportamento do cavaco e as forças de corte foram maiores apenas que o CP-Ti, que apresenta os piores valores de resistência mecânica.