Usinagem do ferro fundido vermicular com ferramenta de metal duro e cerâmicas de Al2O3 + Cr2O3 e Al2O3 + MgO

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: França, Edion de Oliveira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Ferramentas de corte; Usinagem; Avanço científico; Ferro fundido vermicular; Acabamento superficial; Ferro fundido; Cutting tools; Machining; Scientific advancement; Surface finish; Compacted graphite iron
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/194412

A crescente utilização do ferro fundido vermicular ou Compacted Graphite Iron (CGI), para aperfeiçoamento dos motores diesel tem o objetivo de aumentar a eficiência energética, reduz o peso do motor e os níveis de emissão de poluentes. O ferro fundido vermicular possui a desvantagem de possuir baixa usinabilidade, se comparado ao ferro fundido nodular e cinzento, motivando pesquisas de aprimoramento das técnicas de usinagem e desenvolvimento dos materiais das ferramentas. Este trabalho teve como objetivo analisar o processo de torneamento sem fluído de corte do ferro fundido vermicular utilizando três tipos de ferramentas de cortes, sendo duas ferramentas cerâmicas experimentais e uma ferramenta de metal duro comercial. A ferramenta de metal duro possui código SNMA 120408 comercial TK1001, marca Seco Tools, com revestimentos pelo processo de deposição química de vapor (chemical vapor deposition – CVD) possuindo duas camadas, uma de cabonitreto de titânio e outra de óxido de alumínio (TiNC + Al2O3) e ferramentas experimentais cerâmicas a base de óxido de alumínio dopadas com óxido de magnésio (Al203 + MgO) e óxido de cromo (Al2O3 + Cr2O3) com código SNMN 120408. Utilizou-se como planejamento experimental o método fatorial completo com as seguintes condições: velocidade de corte (100 e 400 m/min), avanços (0,05 e 0,25 mm/volta) e duas profundidades de corte (0,25 e 1,00 mm). Para a análise do desempenho das ferramentas foram adquiridas as seguintes variáveis respostas: potência de usinagem, desgaste das ferramentas, qualidade superficial das peças usinadas, sinais de emissão acústica e vibração do processo, tipos de desgastes e mecanismos. Também foram realizadas as análises dos tipos e formas dos cavacos gerados durante os ensaios e dureza do material usinado. Após a realização do projeto de experimento, a melhor condição para as três ferramentas ensaiadas foi velocidade de corte de 400 m/min, avanço de 0,05 mm/volta e profundidade de 0,25 mm. No ensaio de vida a ferramenta metal duro Tk1001 TiCN + Al2O3 obteve-se um comprimento de 5km, a cerâmica Al2O3 + MgO com um comprimento de 4,7 km e a cerâmica Al2O3 + Cr2O3 com comprimento de 3,9 km. Em todas as ferramentas foram observadas que ocorreu o desgaste de flanco, sendo a ferramenta de metal duro a que apresentou o menor desgaste. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade do desenvolvimento de ferramentas cerâmicas, e que o sucesso na usinagem do ferro fundido vermicular pode estar na combinação de propriedades mecânicas e físicas, aliada aos parâmetros de usinagem.