Avaliação da eficiência energética no processo de retificação de metal duro

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Carreira, Luan Augusto de Souza
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15772
Resumo: The quest to make manufacturing processes sustainable is an increasingly important need. In this context, the present work assessed the grinding process of cemented tungsten carbide inserts with SNGN geometry (square, with zero clearance angle and without edge preparation) and WC-5%CO composition (ISO grade K10), one of the most used in the industry. The following cutting conditions were varied: cutting speed (12, 40 and 60 m/s), feed speed (2 and 12 mm/min) and coolant fluid flow (12.6 and 16.2 l/min). The combination of the proposed parameters led to 12 conditions applied for each type of diamond grinding wheel, with concentration C100 (0.88 g/cm³), different abrasive grain sizes and bonding materials: grain size of 15 μm and resinoid binder (D15R), grain size of 15 μm and vitrified binder (D15V), grain size of 46 μm and resinoid binder (D46R), grain size of 46 μm and vitrified binder (D46V). The grinding tests were carried out to assess the influence of the different parameters on surface and edge roughness, as well as on energy consumption and efficiency. As a result, it was observed that the variation of grinding parameters had little influence on the insert quality, although a slight increase could be noticed with the use of the vitrified bonded diamond grinding with bigger grain size. The increase in the single grain chip thickness led to an increase in cutting forces and a decrease in specific energy, but there was no influence of grinding conditions on the electric power, being the energy consumption reduced by 62.8% only by changing the feed speed from 2 to 12 mm/min, which actually caused a decrease in processing time.
id SCAR_34c15bae9168b2897bd1aca4a2f577e4
oai_identifier_str oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/15772
network_acronym_str SCAR
network_name_str Repositório Institucional da UFSCAR
repository_id_str 4322
spelling Carreira, Luan Augusto de SouzaVentura, Carlos Eiji Hiratahttp://lattes.cnpq.br/1689198421096127http://lattes.cnpq.br/124697582492085892be3c8d-b973-491c-808c-afaa17f2d87e2022-03-28T20:59:34Z2022-03-28T20:59:34Z2022-02-17CARREIRA, Luan Augusto de Souza. Avaliação da eficiência energética no processo de retificação de metal duro. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15772.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15772The quest to make manufacturing processes sustainable is an increasingly important need. In this context, the present work assessed the grinding process of cemented tungsten carbide inserts with SNGN geometry (square, with zero clearance angle and without edge preparation) and WC-5%CO composition (ISO grade K10), one of the most used in the industry. The following cutting conditions were varied: cutting speed (12, 40 and 60 m/s), feed speed (2 and 12 mm/min) and coolant fluid flow (12.6 and 16.2 l/min). The combination of the proposed parameters led to 12 conditions applied for each type of diamond grinding wheel, with concentration C100 (0.88 g/cm³), different abrasive grain sizes and bonding materials: grain size of 15 μm and resinoid binder (D15R), grain size of 15 μm and vitrified binder (D15V), grain size of 46 μm and resinoid binder (D46R), grain size of 46 μm and vitrified binder (D46V). The grinding tests were carried out to assess the influence of the different parameters on surface and edge roughness, as well as on energy consumption and efficiency. As a result, it was observed that the variation of grinding parameters had little influence on the insert quality, although a slight increase could be noticed with the use of the vitrified bonded diamond grinding with bigger grain size. The increase in the single grain chip thickness led to an increase in cutting forces and a decrease in specific energy, but there was no influence of grinding conditions on the electric power, being the energy consumption reduced by 62.8% only by changing the feed speed from 2 to 12 mm/min, which actually caused a decrease in processing time.A busca por tornar os processos de fabricação sustentáveis é uma necessidade cada vez mais importante. Neste sentido, o presente trabalho avaliou o processo de retificação de insertos de metal duro com geometria SNGN (quadrado, com ângulo de folga nulo e sem preparação de aresta) e composição WC-5%Co (classe ISO K10), um dos mais utilizados na indústria. Foram variadas as seguintes condições de corte: velocidade de corte ( = 12, 40 e 60 m/s), velocidade de avanço ( = 2 e 12 mm/min) e vazão de fluido lubrirrefrigerante (̇ = 12,6 e 16,2 l/min). A combinação dos parâmetros deu origem a 12 experimentos para cada tipo de rebolo testado, com abrasivo de diamante, concentração C100 (0,88 g/cm³), diferentes tamanhos de grão e tipos de ligante: tamanho de grão de 15 μm e ligante resinoide (D15R), tamanho de grão de 15 μm e ligante vitrificado (D15V), tamanho de grão de 46 μm e ligante resinoide (D46R) e tamanho de grão 46 μm e ligante vitrificado (D46V). A combinação de todos os parâmetros testados visou avaliar sua influência sobre as rugosidades de superfície e de aresta, bem como sobre o consumo e eficiência energética. Como resultado, observou-se que a variação dos parâmetros de corte teve pouca influência sobre a qualidade do inserto, apresentando o uso do ligante vitrificado uma leve tendência de aumento da rugosidade em relação ao resinoide. O aumento da espessura de cavaco por grão levou ao aumento das forças e à diminuição da energia específica de corte, mas não se observou influência das variáveis de entrada sobre a potência da máquina, tendo sido o consumo energético reduzido em 62,8% apenas a partir da mudança da velocidade de avanço de 2 para 12 mm/min, que causou, na realidade, diminuição do tempo de processamento.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)CAPES: Código de Financiamento 001porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica - PPGEMecUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessRetificaçãoMetal duroEficiência energéticaGrindingCemented tungsten carbideEnergy efficiencyENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAOAvaliação da eficiência energética no processo de retificação de metal duroEvaluation of energy efficiency in the carbide grinding processinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis6006001fe5d79b-f46a-4397-af2e-e8ea1df9784dreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissertacao_Luan_Final.pdfDissertacao_Luan_Final.pdfapplication/pdf1264844https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15772/1/Dissertacao_Luan_Final.pdfdcde0bd098ff7a0f41fe80b6b500ef65MD51Carta à BCO - Mestrado Luan (1).pdfCarta à BCO - Mestrado Luan (1).pdfapplication/pdf355676https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15772/3/Carta%20%c3%a0%20BCO%20-%20Mestrado%20Luan%20%281%29.pdfc8907233b74b3f63a5d7164bf3bcb75aMD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15772/4/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD54TEXTDissertacao_Luan_Final.pdf.txtDissertacao_Luan_Final.pdf.txtExtracted texttext/plain84958https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15772/5/Dissertacao_Luan_Final.pdf.txtee0ba8fe9d97259c2a613bb22e8387b4MD55Carta à BCO - Mestrado Luan (1).pdf.txtCarta à BCO - Mestrado Luan (1).pdf.txtExtracted texttext/plain1514https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15772/7/Carta%20%c3%a0%20BCO%20-%20Mestrado%20Luan%20%281%29.pdf.txt8623e39345572fe277ff10e6b03818d6MD57THUMBNAILDissertacao_Luan_Final.pdf.jpgDissertacao_Luan_Final.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7049https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15772/6/Dissertacao_Luan_Final.pdf.jpg21430eaf1ac9db72326f637051f8e17aMD56Carta à BCO - Mestrado Luan (1).pdf.jpgCarta à BCO - Mestrado Luan (1).pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7223https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15772/8/Carta%20%c3%a0%20BCO%20-%20Mestrado%20Luan%20%281%29.pdf.jpg451d6be403100c00138d85d0425e0001MD58ufscar/157722023-09-18 18:32:31.579oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/15772Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:31Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
dc.title.por.fl_str_mv Avaliação da eficiência energética no processo de retificação de metal duro
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Evaluation of energy efficiency in the carbide grinding process
title Avaliação da eficiência energética no processo de retificação de metal duro
spellingShingle Avaliação da eficiência energética no processo de retificação de metal duro
Carreira, Luan Augusto de Souza
Retificação
Metal duro
Eficiência energética
Grinding
Cemented tungsten carbide
Energy efficiency
ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO
title_short Avaliação da eficiência energética no processo de retificação de metal duro
title_full Avaliação da eficiência energética no processo de retificação de metal duro
title_fullStr Avaliação da eficiência energética no processo de retificação de metal duro
title_full_unstemmed Avaliação da eficiência energética no processo de retificação de metal duro
title_sort Avaliação da eficiência energética no processo de retificação de metal duro
author Carreira, Luan Augusto de Souza
author_facet Carreira, Luan Augusto de Souza
author_role author
dc.contributor.authorlattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1246975824920858
dc.contributor.author.fl_str_mv Carreira, Luan Augusto de Souza
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Ventura, Carlos Eiji Hirata
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1689198421096127
dc.contributor.authorID.fl_str_mv 92be3c8d-b973-491c-808c-afaa17f2d87e
contributor_str_mv Ventura, Carlos Eiji Hirata
dc.subject.por.fl_str_mv Retificação
Metal duro
Eficiência energética
topic Retificação
Metal duro
Eficiência energética
Grinding
Cemented tungsten carbide
Energy efficiency
ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO
dc.subject.eng.fl_str_mv Grinding
Cemented tungsten carbide
Energy efficiency
dc.subject.cnpq.fl_str_mv ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO
description The quest to make manufacturing processes sustainable is an increasingly important need. In this context, the present work assessed the grinding process of cemented tungsten carbide inserts with SNGN geometry (square, with zero clearance angle and without edge preparation) and WC-5%CO composition (ISO grade K10), one of the most used in the industry. The following cutting conditions were varied: cutting speed (12, 40 and 60 m/s), feed speed (2 and 12 mm/min) and coolant fluid flow (12.6 and 16.2 l/min). The combination of the proposed parameters led to 12 conditions applied for each type of diamond grinding wheel, with concentration C100 (0.88 g/cm³), different abrasive grain sizes and bonding materials: grain size of 15 μm and resinoid binder (D15R), grain size of 15 μm and vitrified binder (D15V), grain size of 46 μm and resinoid binder (D46R), grain size of 46 μm and vitrified binder (D46V). The grinding tests were carried out to assess the influence of the different parameters on surface and edge roughness, as well as on energy consumption and efficiency. As a result, it was observed that the variation of grinding parameters had little influence on the insert quality, although a slight increase could be noticed with the use of the vitrified bonded diamond grinding with bigger grain size. The increase in the single grain chip thickness led to an increase in cutting forces and a decrease in specific energy, but there was no influence of grinding conditions on the electric power, being the energy consumption reduced by 62.8% only by changing the feed speed from 2 to 12 mm/min, which actually caused a decrease in processing time.
publishDate 2022
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2022-03-28T20:59:34Z
dc.date.available.fl_str_mv 2022-03-28T20:59:34Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2022-02-17
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv CARREIRA, Luan Augusto de Souza. Avaliação da eficiência energética no processo de retificação de metal duro. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15772.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15772
identifier_str_mv CARREIRA, Luan Augusto de Souza. Avaliação da eficiência energética no processo de retificação de metal duro. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15772.
url https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15772
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.confidence.fl_str_mv 600
600
dc.relation.authority.fl_str_mv 1fe5d79b-f46a-4397-af2e-e8ea1df9784d
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica - PPGEMec
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFSCar
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSCAR
instname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron:UFSCAR
instname_str Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron_str UFSCAR
institution UFSCAR
reponame_str Repositório Institucional da UFSCAR
collection Repositório Institucional da UFSCAR
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15772/1/Dissertacao_Luan_Final.pdf
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15772/3/Carta%20%c3%a0%20BCO%20-%20Mestrado%20Luan%20%281%29.pdf
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15772/4/license_rdf
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15772/5/Dissertacao_Luan_Final.pdf.txt
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15772/7/Carta%20%c3%a0%20BCO%20-%20Mestrado%20Luan%20%281%29.pdf.txt
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15772/6/Dissertacao_Luan_Final.pdf.jpg
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15772/8/Carta%20%c3%a0%20BCO%20-%20Mestrado%20Luan%20%281%29.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv dcde0bd098ff7a0f41fe80b6b500ef65
c8907233b74b3f63a5d7164bf3bcb75a
e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34
ee0ba8fe9d97259c2a613bb22e8387b4
8623e39345572fe277ff10e6b03818d6
21430eaf1ac9db72326f637051f8e17a
451d6be403100c00138d85d0425e0001
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1813715644730834944