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ESTUDO DO COMPORTAMENTO DAS

FERRAMENTAS REVESTIDAS COM

PVD NA USINAGEM DO ALUMNIO

6351-T6

Rodrigo Santos Macedo (FIEL)

rodrigo.macedo92@yahoo.com.br

Marcio Alexandre Goncalves Machado (FIEL)

marcioagmachado74@gmail.com

VANESSA MORAES ROCHA DE MUNNO (FIEL)

vanessa.moraes8@hotmail.com

Ricardo Felix da Costa (FIEL)

ricardofelixcosta@yahoo.com.br

Com a usinagem cada vez mais presente nos nossos produtos, e o

mercado em crescente evoluo, aumentando o grau de exigncia,

preciso desenvolver meios para aperfeioar os processos, buscar

melhores resultados e solues, sempre visar gerao de economia e

consequentemente o lucro. Nesse contexto, o presente trabalho visa

comparar a eficincia do processo PVD (Physical Vapour Deposition),

a fim de testar e provar seu rendimento na usinagem do alumnio 6351-

T6, uma vez que na literatura ressalta que o alumnio reage

quimicamente com as propriedades do revestimento, neste caso o

titnio, sendo assim, a melhor forma de usin-lo seria com uma

pastilha sem revestimento. Aps alguns testes realizados em um torno

mecnico com pastilha sem revestimento e algumas com diferentes

tipos de revestimentos, os resultados obtidos provam o contrrio,

XXXVII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO

A Engenharia de Produo e as novas tecnologias produtivas: indstria 4.0, manufatura aditiva e outras abordagens

avanadas de produo

Joinville, SC, Brasil, 10 a 13 de outubro de 2017.

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expe o xito da pastilha revestida, e com isso contribui com a

revoluo de um novo mtodo eficaz e economicamente vivel de

usinar o alumnio usando a cobertura PVD.

Palavras-chave: Revestimento PVD, Usinagem de alumnio 6351-T,

Acabamento superficial, Ferramentas de metal duro.

XXXVII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO

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1. Introduo

O aumento da produtividade e reduo de custos considerado uma questo de

sobrevivncia para as empresas na atual conjuntura de mercado (JURKO, 2011; LOTT,

2011). A operao de usinagem, consiste na entrada de material/matria prima, onde ocorre a

transformao e tem sua sada que um produto para o consumidor, e conforme Slack;

Chambers; Johnston (2009), com um processo criativo, inovador e eficiente, possvel obter

uma diminuio dos custos, aumentando assim a margem de lucro desde que se faa

mantendo a qualidade do produto.

Este trabalho tem como objetivo comprovar a eficincia dos revestimentos PVD (physical

vapor deposition) na aplicao de ferramentas de metal duro para que haja a reduo do atrito

na usinagem de materiais dcteis, assim como tambm evitar ou minimizar a ao da Aresta

Postia de Corte (APC).

O material adotado foi alumnio 6351-T6. De acordo a literatura para usinar o alumnio pode

se usar pastilha de metal duro classe K sem revestimento. Pois o Ti (Titnio) existente na

maioria destes revestimentos pode reagir fsico e quimicamente com o Alumnio (DINIZ;

MARCONDES; COPPINI, 2013).

Segundo Stappen et al. (1995) a adoo do uso de revestimentos cresce a cada ano na

indstria, associado principalmente ao processo de deposio PVD em ferramentas de metal

duro.

No mercado, empresas de alta tecnologia tem apresentado opes de ferramentas revestidas

com PVD para este fim. Assim, este trabalho propem o teste de alguns tipos de

revestimentos em condies de corte que provoquem o APC alm de testar tambm o

comportamento da ferramenta revestida com aplicao no alumnio de acordo ao fornecedor

de ferramentas.

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2 Referencial Terico

2.1 A usinagem

O processo de usinagem a transformao da matria prima de modo que haja a retirada de

material que consequentemente gera cavacos, pode-se concluir que todo processo na qual

retirado uma parcela de material seja ela por cisalhamento ou na forma de cavaco

considerada usinagem (SANTOS e SALES 2007).

Atualmente a usinagem reconhecida como um dos processos mais populares do mundo,

onde milhes de pessoas esto empregadadas (TRENT,1985).

Segundo Santos e Sales (2007), a usinagem importante e simboliza uma grande parte

quando se trata de processo de fabricao, e pode-se citar como exemplo a fabricao de um

automvel, se analisar todos os componentes que compe um automvel, possvel conseguir

um grande catalogo de peas que passam pelo processo de usinagem.

Entretanto ainda h muitas variaes no processo, e assim tornando a usinagem as vezes

muito complexa, ainda existem dificuldades em definir tais parmetros para determinados

cortes em grandes quantidades de peas, apesar de ser um processo fcil a partir do momento

que se tem um padro dos parmetros de corte a serem definidos. Quando padronizamos o

processo assim por diante diminuir o custo e ser mais competitivo no mercado em relao aos

concorrentes (MACHADO, 2011). Todo estudo deve ser detalhado e simplificado da melhor

forma possvel para que possa tornar o processo de usinagem mais produtivo (SHAW,1984).

2.2 Materiais para ferramentas de corte

A ferramenta de corte utilizada para segmentar os materiais metlicos e no metlicos, a

ferramenta em movimento seja ele rotacional ou linear ao tocar a pea obtm a extrao de

cavaco. Geralmente os materiais das ferramentas so de alta dureza, e proporciona o corte de

materiais com propriedades de dureza inferior (SENAI, 2007).

Atualmente h um aumento significativo quando se trata de variedades de materiais e isso

tornou-se cada vez difcil a busca por uma ferramenta eficaz e ideal tendo essas propriedades:

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Elevada dureza, tenacidade, resistncia ao desgaste, compresso e ao cisalhamento, boa

condutividade trmica, baixo coeficiente de expanso volumtrica, e elevada inrcia qumica

(DINIZ; MARCONDES; COPPINI, 2013 FERRARESI,1970;).

Conforme apresentado por Diniz; Marcondes; Coppini (2013), a ISO (International

Organization for Standardization) estabeleceu normas para classificar trs grupos de metal

duro e eles so representados pelas letras K, M, e P, alm disso foi criado sub-grupos que so

representados por nmeros K01 a K40, M01 a M40, P01 a P50. Os metais de classe P, so

metais mais duros e que consistem um grande teor de Tic + Tac, que caracterizam essa alta

dureza a quente, e que proporciona resistncia ao desgaste. Eles so adequados para usinagem

de materiais mais dteis, aos e materiais em que o cavaco seja contnuo, e esses materiais

costumam causar desgaste de cratera e de difuso pela alta temperatura de corte. J os metais

de classe K so indicados para a usinagem de matrias mais frgeis como ferros fundidos e

lates, eles so compostos por carboneto de tungstnio aglomerados pelo cobalto, e so

indicados para usinarem materiais que gerem cavacos curtos, assim no obtm desgaste de

cratera por atrito na superfcie de sada da ferramenta, pois quando a ferramenta entra em

contato com o material, ao gerar uma pequena deformao o material tende a se fragmentar

assim no permanece na regio de corte. O Alumnio um material que ao ser usinado forma

cavaco contnuo e obtm uma grande rea de atrito na superfcie de sada da ferramenta, e o

indicado para materiais de obtm esse tipo de caracterstica de cavado ser usinado por

metais duros da classe P, pois mais resistente ao desgaste, porm esse tipo de metais possui

titnios nos materiais dessa classe, e o alumnio em contato com esses metais reage

quimicamente com o titnio, assim ocorrendo desgaste de origem qumica na sada do corte,

que representado por desgaste de cratera, e assim o alumnio usinado por matais duro da

classe K. Os metais de classe M, so considerados intermedirios pela caracterstica de suas

propriedades, ele indicado para usinar o ao inoxidvel. Na usinagem o acabamento precisa

ser de ferramentas mais resistentes ao desgaste, para operaes de desbaste a ferramenta deve

ter mais tenacidade em relao a quebra e resistncia ao desgaste (DINIZ; MARCONDES;

COPPINI; 2010).

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