Estratégias de lubrificação sustentável na maquinagem da liga Ti6Al4V

• Autor(a) principal: Oliveira, José Miguel da Costa
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/33160
• topic: Maquinagem sustentável; Lubrificação; Liga de titânio Ti6Al4V; Tensões residuais; Método dos elementos finitos

A maquinagem de ligas de titânio, como a liga Ti6Al4V, exige grandes quantidades de lubrificante, por forma a remover o calor gerado da zona de corte. A maquinagem sustentável visa reduzir a utilização destes fluidos, por forma a atingir as metas de sustentabilidade impostas pelos governos. Neste contexto, têm surgido estratégias como a maquinagem a seco, a quantidade mínima de lubrificação, a utilização de refrigerantes de alta pressão e a refrigeração criogénica com azoto líquido, que se apresentam como alternativas mais sustentáveis à lubrificação abundante. A simulação numérica, em particular a modelação por elementos finitos, desempenha um papel de importância crucial na análise das operações de maquinagem. A sua utilização permite reduzir o número de ensaios experimentais necessários para determinar os parâmetros mais adequados ao corte, bem como avaliar os perfis de tensão e temperatura na peça e na ferramenta. Assim, no presente trabalho pretende-se desenvolver um conjunto de simulações numéricas por elementos finitos utilizando o software comercial AdvantEdge, que permitam avaliar a influência de estratégias de lubrificação sustentável, em particular, a maquinagem a seco, a quantidade mínima de lubrificação, os refrigerantes de alta pressão e a refrigeração criogénica com azoto líquido (LN2), na maquinabilidade da liga Ti6Al4V. Numa primeira fase foi feita a validação dos modelos numéricos das estratégias de lubrificação em análise, com base em resultados experimentais, retirados da literatura. Numa segunda fase foi feita uma comparação entre as diferentes estratégias, adotando os mesmos parâmetros de corte e os modelos numéricos validados anteriormente. Foram avaliadas a força de corte e avanço, a temperatura máxima na ferramenta de corte, a forma da apara e as tensões residuais na peça. Os resultados mostraram que a estratégia de lubrificação MQL foi, na globalidade, a melhor estratégia.