Estudo da viabilidade de ferramentas cerâmicas experimentais de Al2O3+Cr2O3, Al2O3+MgO e Al2O3+Ni2O3 no torneamento do ferro fundido vermicular - Duarte, Anna Karina Buainain Sarquis (2022)
Na usinagem existe uma contínua necessidade de melhoria das ferramentas de corte devido ao surgimento de novos materiais e/ou melhoria de suas propriedades influenciando de forma significativa no processo, tornando o desenvolvimento contínuo das mesmas fundamental. Entre as ferramentas de corte, as de materiais cerâmicos possuem propriedades como alta dureza a quente e baixa afinidade química, de extrema importância para atender as especificações dos processos de usinagem. No entanto no Brasil, a produção de ferramentas de corte carece de maior investigação e desenvolvimento, sendo objeto de grande interesse por parte das indústrias metal-mecânicas. Somando-se a isso, o ferro fundido vermicular, com propriedades mecânicas superiores às do ferro fundido cinzento, tem sido explorado, por exemplo, como alternativa na fabricação de motores à combustão, cujo aperfeiçoamento da usinagem, ainda é necessário. Assim, nesta pesquisa foi analisada a viabilidade do uso de ferramentas experimentais à base de Alumina (Al2O3) com duas camadas (duplex), uma com óxido de magnésio (MgO) e outra com óxido de cromo (Cr2O3) e uma segunda ferramenta à base de Alumina com óxido de Níquel (Ni2O3) aplicadas no torneamento do ferro fundido vermicular. Analisou-se ainda a utilização de uma ferramenta de metal duro recoberta por Ti(C,N)+ Al2O3 nas mesmas condições. Para a realização da pesquisa usou-se um planejamento de experimentos do tipo Taguchi L16, para as diferentes ferramentas, variando: velocidades de corte (Vc) de 100-150-200-250 m/min, avanços (f) de 0,05-0,1-0,15-0,2 mm/rev e profundidades (ap) de 0,5-1,0 mm, usinando sem fluido de corte. A viabilidade das ferramentas foi verificada analisando sua vida, os tipos e mecanismos de desgaste, qualidade superficial da peça usinada, potência consumida média e máxima, formas dos cavacos gerados, emissão acústica média e máxima, além das vibrações geradas médias e máximas. Observou-se que a dopagem com diferentes materiais altera o comportamento das ferramentas e que o avanço é o parâmetro mais significativo na usinagem do ferro fundido vermicular por ferramentas cerâmicas. A ferramenta duplex mostrou resultados promissores como ferramenta de corte apresentando bons resultados para rugosidade dentro da norma, juntamente com a ferramenta de Al2O3+Ni2O3, apresentando melhor desgaste entre as ferramentas cerâmicas.