Estudo experimental da condução de calor no fresamento de materiais endurecidos utilizando altas velocidades de corte

• Ano de defesa: 2006
• Autor(a) principal: Brandão, Lincoln Cardoso
• 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: altas velocidades de corte; condução de calor; heat conduction; high speed cutting; medição de temperatura; moldes e matrizes; molds and dies; temperature measure
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18135/tde-14092006-165321/

Modernas empresas buscam a melhoria dos seus sistemas de produção a fim de aumentar a produtividade e a qualidade de produtos. A tecnologia de usinagem com alta velocidade de corte (HSC – High Speed Cutting) permite aumentar as taxas de remoção de material, as tolerâncias dimensionais das partes, assim como a melhoria do acabamento superficial. Esta tecnologia tem sido muito utilizada na área de moldes e matrizes, pois minimiza o problema de tempos de usinagem longos na produção e facilita a obtenção de elevada qualidade, normalmente requerida em produtos injetados/estampados. Atualmente diversos estudos em HSC buscam a compreensão de todos os fatores envolvidos nesta nova tecnologia, a qual ainda apresenta diversas lacunas para o seu domínio completo. Este trabalho apresenta um estudo teórico-experimental da condução de calor nos materiais utilizados na fabricação de moldes e matrizes, submetidos à usinagem com altas velocidades de corte. Os materiais utilizados foram os aços AISI D2 e AISI H13, muito utilizados nas indústrias de moldes e matrizes. Os ensaios foram realizados com fresas de ponta esférica (Ball-Nose) com e sem angulação de hélice e com ângulo de saída neutro, com revestimento de ('TI'AL')N e com uma ferramenta com uma placa de PcBN soldada. A geometria dos corpos-de-prova foi projetada para aproximar-se dos casos reais encontrados na indústria, casos em que superfícies complexas e paredes finas são comumente usinadas em matrizes e moldes. Dois sistemas de resfriamento foram utilizados o ar comprimido e o ar gelado utilizando o princípio de vórtice. Os resultados demonstraram uma pequena variação da temperatura em função dos materiais empregados e das ferramentas utilizadas em todos os testes. Os dois sistemas de resfriamento alternativos à usinagem sem sistema de resfriamento, o ar comprimido e o ar frio, também se mostraram influentes na variação da temperatura, apresentando-se como sistemas capazes de remover o calor no processo durante a usinagem. Os desvios de forma encontrados nos corpos-de-prova devem ser considerados na usinagem de perfis muito precisos. Foram encontrados valores da ordem de 0,05 mm, oriundos da combinação de distorções térmicas e tensões residuais, os quais podem ser signifcativos, por exemplo, na área de matrizaria