Desempenho de revestimentos de politetrafluoroetileno e dissulfeto de molibdênio em brocas para furação de madeira

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Barro, Clederson
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Ciência dos materiais; Brocas (Ferramenta); Propriedades mecânicas; Revestimentos; Politetrafluoroetileno; Dissulfeto de molibdênio
• Link de acesso: https://dspace.ifrs.edu.br/xmlui/handle/123456789/859

O presente estudo mostra a performance de dois revestimentos de brocas de aço AISI 1060 do tipo Auger Bits para a furação de madeira. Foram avaliados os seguintes tipos de revestimentos: politetrafluoroetileno (PTFE) e dissulfeto de molibdênio (MoS₂). A caracterização química dos revestimentos foi feita por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Já a avaliação da vida da ferramenta, através de testes de bancada, medindo-se o torque e potência durante o processo de furação. A medição de dureza dos corpos de prova de madeira foi feita na escala Shore D, e para a medição de dureza dos revestimentos e do substrato foi utilizada a escala Vickers. Através da metalografia foram determinadas a microestrutura da broca e a espessura de camada dos revestimentos. Todas as análises foram realizadas de forma comparativa entre as amostras com PTFE, MoS₂ e a amostra sem revestimento (referência). As brocas com PTFE em relação à referência obtiveram reduções do torque de furação na ponta da broca de 34,6 % e na região do canal de saída do cavaco de 4,3 %, reduzindo-se o consumo de energia durante as furações. Já as amostras de MoS₂ obtiveram além de um aumento do torque de furação de 28 %, um consumo de energia de 18 % superior ao da amostra referência. O revestimento de MoS₂ desplacou-se totalmente na região das arestas de corte. O torque nas amostras com PTFE foi menor em 49 % em comparação com MoS₂ na região da ponta e em 30 % no canal. Testes complementares de furação mostraram resultados positivos em todos os aspectos para as amostras de PTFE em comparação com a referência enquanto houve baixa remoção da camada de revestimento. Observou-se um revenimento da têmpera nas microestruturas dos substratos de ambos os revestimentos e redução da dureza devido a exposição ao aquecimento durante o processo de deposição dos revestimentos, no entanto, os resultados apontaram a viabilidade das brocas com revestimentos de PTFE em detrimento ao MoS₂, além da melhor performance quando comparadas com as amostras referência. As melhorias podem proporcionar aos usuários maior número de furos por carga de bateria e melhor controle na furação devido ao baixo torque.