Otimiza????o dos par??metros de usinagem de Al2O3 e ZrO2 a verde e parcialmente sinterizados

• Autor(a) principal: SILVA, ANDRE A.
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/32279
• topic: milling machines; green roofs; sintered materials; hot pressing; aluminium oxides; zirconium; composite materials; ceramics; powder metallurgy; x-ray diffraction; scanning electron microscopy; thermal gravimetric analysis; statistical models; computer calculations; depth; dentistry; teeth

O processo de usinagem de pe??as cer??micas sinterizadas se mostra, na maioria das vezes, invi??vel devido ?? sua alta dureza, elevada resist??ncia ao desgaste e baixa tenacidade ?? fratura, se limitando a polimentos e lapida????es. Uma alternativa que vem sendo cada vez mais empregada para a confec????o de pe??as cer??micas com geometria complexa ?? a usinagem dos corpos no estado a verde ou parcialmente sinterizados. O processo de usinagem sofre forte interfer??ncia das caracter??sticas do material (como resist??ncia mec??nica, dureza, densidade aparente), das caracter??sticas da ferramenta de corte (geometria da ponta, granulometria) e par??metros de opera????o da m??quina (como avan??o e rota????o da ferramenta, profundidade de corte e lubrifica????o). A usinagem de cer??micas a verde ou parcialmente sinterizadas vem sendo amplamente empregada como uma etapa do processamento de pe??as cer??micas, com destaque para a produ????o de isoladores cer??micos de velas de igni????o, e de componentes dent??rios a partir da usinagem por CAD/CAM de blocos de zirc??nia parcialmente sinterizados. Neste trabalho estudaram-se as condi????es de usinagem de pe??as de alumina, de zirc??nia, e de comp??sitos alumina/zirc??nia, prensadas isostaticamente, a verde ou parcialmente sinterizadas (800 a 1200 ??C), empregando-se uma fresadora CNC simples e de baixo custo. Par??metros como rota????o, geometria e granulometria de ferramenta, taxa de avan??o, profundidade de corte e lubrifica????o, press??o de compacta????o e temperatura empregada na sinteriza????o parcial foram variados empregando-se o m??todo de Taguchi de planejamento de experimentos, de modo a otimizar o processo e avaliar o efeito dos par??metros envolvidos a partir de um n??mero reduzido de experimentos. A influ??ncia destes par??metros na qualidade da usinagem foi avaliada pela rugosidade da superf??cie usinada e pela integridade de suas bordas. Foi poss??vel determinar um conjunto de condi????es relacionadas ??s caracter??sticas dos corpos cer??micos e aos par??metros de usinagem que permitiram obter corpos com integridade de arestas e com baixa rugosidade (Ra). A partir dos resultados pode- se confeccionar diferentes pe??as de geometrias complexas, com destaque para rotores de bombas rotativas.