Industrialização de revestimentos de diamante CVD em graus de metal duro

• Autor(a) principal: Carvalho, Carina Filipa de Pina Soares
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/28138
• topic: Diamante CVD; WC-Co; HFCVD; Quinagem; Furação

A maquinação de metal duro no estado pré-sinterizado é uma das etapas mais importantes na produção das peças de metal duro, pois determina a sua integridade em etapas posteriores, a qualidade do produto e a capacidade de cumprir prazos. Este é um processo bastante moroso, pelo que qualquer solução que diminua o tempo de maquinação, garantindo a mesma qualidade de acabamento, integridade da peça e fiabilidade do processo, será uma vantagem competitiva. Assim, surgiu o objetivo principal deste trabalho, que consistiu em otimizar os parâmetros de deposição de diamante por Chemical Vapor Deposition (CVD), para que se conseguisse um revestimento de diamante microcristalino (MCD) em brocas de metal duro, num reator Hot Filament Chemical Vapor Deposition (HFCVD), de grande dimensão, instalado na empresa Durit, como alternativa às ferramentas que a Durit compra a uma empresa externa. Tendo em consideração estudos anteriores, foram elaboradas duas tabelas L9 de Taguchi para que se pudessem otimizar os parâmetros de forma mais eficiente. Foram alterados parâmetros de deposição, como a pressão, fluxo de gases e a razão dos mesmos, sendo, também, necessário ter em atenção a espessura dos filamentos de tungsténio, a temperatura e corrente dos mesmos, assim como a temperatura do substrato. Com base nas alterações, desenvolveram-se condições para o crescimento de filmes de MCD em brocas de metal duro, com taxas de crescimento de 1 μm/h. De forma a testar a adesão do filme de diamante à broca, foram feitos ensaios de desgaste. Foram efetuados testes de furação em blocos de metal duro pré-sinterizado, e para tal foi utilizado uma fresadora denominada de Grafimet. Nos testes de furação, em blocos de metal duro pré-sinterizado, foi usada uma broca revestida com diamante CVD com espessura de 6.15 μm. Esta broca efetuou 3250 furos, com 10 mm de profundidade e 1 mm de incremento, a uma velocidade de corte 14 m/min. No final de 3250 furos, a broca foi analisada no microscópio eletrónico de varrimento e concluiu-se que a mesma ainda se encontrava em perfeitas condições de funcionamento. As brocas revestidas na Durit apresentaram uma performance semelhante às brocas comerciais revestidas com diamante CVD, que apresentam uma espessura de 5.95 μm e efetuam entre 4000 a 5000 furos, para as mesmas condições de furação usadas