Desenvolvimento e aplicação de um sistema de mínima quantidade de lubrificação no fresamento da liga Ti-6Al-4V.

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Paschoalinoto, Nelson Wilson
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Cryogenic machining; Etanol; Ethanol and graphite; Grafite; Machining; Milling; Minimum quantity of lubricant (MQL); Mixing device; MQL; Sustainability; Sustentabilidade; Ti-6AI-4V; Ti-6Al-4V; Usinagem criogênica
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-06012023-090140/

O desenvolvimento e aplicação de um dispositivo de mistura de fluidos lubrificantes para usinar uma amostra da liga Ti-6Al-4V foram o foco deste trabalho. Para a construção do dispositivo contou-se com simulações fluidodinâmicas e dados de vazão foram simulados, implementados e medidos. O dispositivo permitiu a escolha e interação de diferentes misturas de fluidos lubrificantes. Os ensaios de fresamento foram realizados de acordo com um planejamento experimental. As condições de corte (avanço, velocidade de corte e profundidade de corte) utilizadas no fresamento das amostras foram definidas como variáveis independentes do planejamento fatorial e as forças de usinagem foram medidas com um dinamômetro. Um planejamento experimental completo de três variáveis e dois níveis com dois pontos centrais e uma réplica foi usado para a análise estatística de cada abordagem de lubrificação e resfriamento utilizado. Após as operações de usinagem, parâmetros de rugosidade, desgaste dos insertos de corte, dureza e deformação microestrutural a partir da superfície usinada foram medidos. As superfícies usinadas decorrentes de cada estratégia foram analisadas. As respostas em função das variáveis independentes para cada condição de lubrificação e resfriamento foram obtidas pela utilização do software Statistica. Novas concepções de misturas de fluidos para a lubrificação e resfriamento aplicadas como MQL foram propostas com a utilização de misturas de CO2 sólido com grafite e CO2 sólido com Etanol (hidratado e puro). Uma abordagem criogênica utilizando nitrogênio líquido por ciclos foi proposta. Redes neurais artificiais foram treinadas e testadas com o intuito de obter-se resultados semelhantes aos das variáveis dependentes medidas. O avanço e a profundidade de corte foram as variáveis mais influentes para a rugosidade e forças de usinagem. A estratégia de lubrificação e resfriamento utilizando Etanol e grafite obteve resultado próximo à abordagem criogênica quando comparadas as rugosidades e ambas propiciaram melhores acabamentos.