Análise da influência da vibração de máquina na qualidade do acabamento superficial e no surgimento de delaminação durante o fresamento lateral de laminados de CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Camargo, Wesley Soares
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/16242
Resumo: The use of composite materials in the manufacture of products has grown in several sectors of the industry, which promotes research and development aimed at the improvement of these materials. However, the machining conditions imposed in the manufacturing process of a material are determining factors in the final quality of the product, due to structural changes resulting from cutting forces, vibrations and temperature, in addition to other interference generated by the process in the surface finish of the machined part. . Thus, the research project in question proposes a comparative study through combinations, involving different rates of feed speed during the machining process used in the milling of parts in CFRP laminates, a material widely used in the aeronautical manufacturing industry. Analyzes were carried out regarding the integrity of the CFRP laminate, in relation to the surface finish and delamination conditions of the composite, caused by the imposed machining conditions. At the same time, the level and characteristics of the mechanical vibration exerted in the milling were monitored, according to the different parameters of feed speed adopted, in order to allow a correlation between the different variables applied in the process. CFRP laminated specimens were milled at different feed rates keeping constant rotation, on a Romi D800 CNC machining center. During the milling process, mechanical vibration signals were captured with a MEMS ADXL335 triaxial accelerometer fixed to the milled part. A rhombic-type end mill was used during machining. To evaluate the structural results obtained on the machined surface of the milled parts, the scanning electron microscopy technique was used, showing the best finish of the machined surface with higher cutting feed rates.
id SCAR_6f74ea3a5b81a2c9a97d5bbb61e52b0b
oai_identifier_str oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/16242
network_acronym_str SCAR
network_name_str Repositório Institucional da UFSCAR
repository_id_str 4322
spelling Camargo, Wesley SoaresBarbosa, Gustavo Francohttp://lattes.cnpq.br/4027686840017498Shiki, Sidney Brucehttp://lattes.cnpq.br/0573973677787523http://lattes.cnpq.br/83127951505654213fac1a76-5afe-473a-9c16-245e3ff115392022-06-07T12:09:21Z2022-06-07T12:09:21Z2022-02-21CAMARGO, Wesley Soares. Análise da influência da vibração de máquina na qualidade do acabamento superficial e no surgimento de delaminação durante o fresamento lateral de laminados de CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer). 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16242.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16242The use of composite materials in the manufacture of products has grown in several sectors of the industry, which promotes research and development aimed at the improvement of these materials. However, the machining conditions imposed in the manufacturing process of a material are determining factors in the final quality of the product, due to structural changes resulting from cutting forces, vibrations and temperature, in addition to other interference generated by the process in the surface finish of the machined part. . Thus, the research project in question proposes a comparative study through combinations, involving different rates of feed speed during the machining process used in the milling of parts in CFRP laminates, a material widely used in the aeronautical manufacturing industry. Analyzes were carried out regarding the integrity of the CFRP laminate, in relation to the surface finish and delamination conditions of the composite, caused by the imposed machining conditions. At the same time, the level and characteristics of the mechanical vibration exerted in the milling were monitored, according to the different parameters of feed speed adopted, in order to allow a correlation between the different variables applied in the process. CFRP laminated specimens were milled at different feed rates keeping constant rotation, on a Romi D800 CNC machining center. During the milling process, mechanical vibration signals were captured with a MEMS ADXL335 triaxial accelerometer fixed to the milled part. A rhombic-type end mill was used during machining. To evaluate the structural results obtained on the machined surface of the milled parts, the scanning electron microscopy technique was used, showing the best finish of the machined surface with higher cutting feed rates.A utilização de materiais compósitos na fabricação de produtos tem crescido em diversos setores da indústria, o que promove pesquisas e desenvolvimentos voltados ao beneficiamento desses materiais. Porém, as condições de usinagem impostas no processo de fabricação de um material são fatores determinantes na qualidade final do produto, devido às mudanças estruturais decorrentes das forças de corte, vibrações e temperatura, além de outras interferências geradas pelo processo no acabamento superficial da peça usinada. Assim, o projeto de pesquisa em questão propõe um estudo comparativo por meio de combinações, envolvendo diferentes taxas de velocidade de avanço durante o processo de usinagem utilizados no fresamento de peças em laminados de CFRP, material amplamente utilizado na indústria de manufatura aeronáutica. Foram realizadas análises quanto à integridade do laminado de CFRP, em relação às condições de acabamento superficial e de delaminação do compósito, ocasionadas pelas condições de usinagem impostas. Paralelamente, foi realizado o monitoramento do nível e das características da vibração mecânica exercida na fresagem, de acordo com os diferentes parâmetros de velocidade de avanço adotadas, de forma a permitir uma correlação entre as diferentes variáveis aplicadas no processo. Corpos de prova de laminados de CFRP foram fresados com diferentes taxas de avanço mantendo a rotação constante, em um centro de usinagem Romi D800 CNC. Durante o processo de fresamento, os sinais de vibração mecânica foram capturados com um acelerômetro triaxial MEMS ADXL335 fixado na peça fresada. Uma fresa de topo do tipo rômbica foi utilizada durante a usinagem. Para avaliar os resultados estruturais obtidos na superfície usinada das peças fresadas, foi utilizada a técnica de microscopia eletrônica de varredura ficando evidente o melhor acabamento da superfície usinada com taxas de avanço de corte mais altas.Não recebi financiamentoporUniversidade 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/openAccessFresamentoCFRPDelaminaçãoVibração de máquinaMillingCFRP delaminationMachine vibrationENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAOAnálise da influência da vibração de máquina na qualidade do acabamento superficial e no surgimento de delaminação durante o fresamento lateral de laminados de CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer)Analysis of the influence of machine vibration on the quality of surface finish and in the emergence of delamination during side milling of CFRP laminates (Carbon Fiber Reinforced Polymer)Análisis de la influencia de las vibraciones de la máquina en la calidad de acabado superficial y en la aparición de la delaminación durante el fresado lateral de laminados CFRP (Carbono Polímero Reforzado Con Fibra)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis6006000bcdb739-8af4-4363-9334-bed5199d9bd3reponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissertação Wesley Soares Camargo.pdfDissertação Wesley Soares Camargo.pdfapplication/pdf20537068https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16242/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Wesley%20Soares%20Camargo.pdfe58e027d646c801d2d9d38e680deae34MD51Carta à BCO - Wesley Soares Camargo.pdfCarta à BCO - Wesley Soares Camargo.pdfCarta Comprovanteapplication/pdf144282https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16242/3/Carta%20%c3%a0%20BCO%20-%20Wesley%20Soares%20Camargo.pdf96f1c122c112c5f9544cdeb500f45ea4MD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16242/4/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD54TEXTDissertação Wesley Soares Camargo.pdf.txtDissertação Wesley Soares Camargo.pdf.txtExtracted texttext/plain58676https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16242/5/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Wesley%20Soares%20Camargo.pdf.txt46bbfde9ec8a190f54b7262b8473039eMD55Carta à BCO - Wesley Soares Camargo.pdf.txtCarta à BCO - Wesley Soares Camargo.pdf.txtExtracted texttext/plain1635https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16242/7/Carta%20%c3%a0%20BCO%20-%20Wesley%20Soares%20Camargo.pdf.txt8b8e735546a011aeb71a73229d8a72e0MD57THUMBNAILDissertação Wesley Soares Camargo.pdf.jpgDissertação Wesley Soares Camargo.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7733https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16242/6/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Wesley%20Soares%20Camargo.pdf.jpge9e02776d79c8509412ee54db7423645MD56Carta à BCO - Wesley Soares Camargo.pdf.jpgCarta à BCO - Wesley Soares Camargo.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg15815https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16242/8/Carta%20%c3%a0%20BCO%20-%20Wesley%20Soares%20Camargo.pdf.jpg4be302eddcb50df5c2b9db2f42709979MD58ufscar/162422023-09-18 18:32:16.724oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/16242Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:16Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
dc.title.por.fl_str_mv Análise da influência da vibração de máquina na qualidade do acabamento superficial e no surgimento de delaminação durante o fresamento lateral de laminados de CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer)
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Analysis of the influence of machine vibration on the quality of surface finish and in the emergence of delamination during side milling of CFRP laminates (Carbon Fiber Reinforced Polymer)
dc.title.alternative.spa.fl_str_mv Análisis de la influencia de las vibraciones de la máquina en la calidad de acabado superficial y en la aparición de la delaminación durante el fresado lateral de laminados CFRP (Carbono Polímero Reforzado Con Fibra)
title Análise da influência da vibração de máquina na qualidade do acabamento superficial e no surgimento de delaminação durante o fresamento lateral de laminados de CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer)
spellingShingle Análise da influência da vibração de máquina na qualidade do acabamento superficial e no surgimento de delaminação durante o fresamento lateral de laminados de CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer)
Camargo, Wesley Soares
Fresamento
CFRP
Delaminação
Vibração de máquina
Milling
CFRP delamination
Machine vibration
ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO
title_short Análise da influência da vibração de máquina na qualidade do acabamento superficial e no surgimento de delaminação durante o fresamento lateral de laminados de CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer)
title_full Análise da influência da vibração de máquina na qualidade do acabamento superficial e no surgimento de delaminação durante o fresamento lateral de laminados de CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer)
title_fullStr Análise da influência da vibração de máquina na qualidade do acabamento superficial e no surgimento de delaminação durante o fresamento lateral de laminados de CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer)
title_full_unstemmed Análise da influência da vibração de máquina na qualidade do acabamento superficial e no surgimento de delaminação durante o fresamento lateral de laminados de CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer)
title_sort Análise da influência da vibração de máquina na qualidade do acabamento superficial e no surgimento de delaminação durante o fresamento lateral de laminados de CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer)
author Camargo, Wesley Soares
author_facet Camargo, Wesley Soares
author_role author
dc.contributor.authorlattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8312795150565421
dc.contributor.author.fl_str_mv Camargo, Wesley Soares
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Barbosa, Gustavo Franco
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4027686840017498
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Shiki, Sidney Bruce
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0573973677787523
dc.contributor.authorID.fl_str_mv 3fac1a76-5afe-473a-9c16-245e3ff11539
contributor_str_mv Barbosa, Gustavo Franco
Shiki, Sidney Bruce
dc.subject.por.fl_str_mv Fresamento
CFRP
Delaminação
Vibração de máquina
topic Fresamento
CFRP
Delaminação
Vibração de máquina
Milling
CFRP delamination
Machine vibration
ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO
dc.subject.eng.fl_str_mv Milling
CFRP delamination
Machine vibration
dc.subject.cnpq.fl_str_mv ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO
description The use of composite materials in the manufacture of products has grown in several sectors of the industry, which promotes research and development aimed at the improvement of these materials. However, the machining conditions imposed in the manufacturing process of a material are determining factors in the final quality of the product, due to structural changes resulting from cutting forces, vibrations and temperature, in addition to other interference generated by the process in the surface finish of the machined part. . Thus, the research project in question proposes a comparative study through combinations, involving different rates of feed speed during the machining process used in the milling of parts in CFRP laminates, a material widely used in the aeronautical manufacturing industry. Analyzes were carried out regarding the integrity of the CFRP laminate, in relation to the surface finish and delamination conditions of the composite, caused by the imposed machining conditions. At the same time, the level and characteristics of the mechanical vibration exerted in the milling were monitored, according to the different parameters of feed speed adopted, in order to allow a correlation between the different variables applied in the process. CFRP laminated specimens were milled at different feed rates keeping constant rotation, on a Romi D800 CNC machining center. During the milling process, mechanical vibration signals were captured with a MEMS ADXL335 triaxial accelerometer fixed to the milled part. A rhombic-type end mill was used during machining. To evaluate the structural results obtained on the machined surface of the milled parts, the scanning electron microscopy technique was used, showing the best finish of the machined surface with higher cutting feed rates.
publishDate 2022
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2022-06-07T12:09:21Z
dc.date.available.fl_str_mv 2022-06-07T12:09:21Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2022-02-21
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 CAMARGO, Wesley Soares. Análise da influência da vibração de máquina na qualidade do acabamento superficial e no surgimento de delaminação durante o fresamento lateral de laminados de CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer). 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16242.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16242
identifier_str_mv CAMARGO, Wesley Soares. Análise da influência da vibração de máquina na qualidade do acabamento superficial e no surgimento de delaminação durante o fresamento lateral de laminados de CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer). 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16242.
url https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16242
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.confidence.fl_str_mv 600
600
dc.relation.authority.fl_str_mv 0bcdb739-8af4-4363-9334-bed5199d9bd3
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/16242/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Wesley%20Soares%20Camargo.pdf
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16242/3/Carta%20%c3%a0%20BCO%20-%20Wesley%20Soares%20Camargo.pdf
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16242/4/license_rdf
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16242/5/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Wesley%20Soares%20Camargo.pdf.txt
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16242/7/Carta%20%c3%a0%20BCO%20-%20Wesley%20Soares%20Camargo.pdf.txt
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16242/6/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Wesley%20Soares%20Camargo.pdf.jpg
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16242/8/Carta%20%c3%a0%20BCO%20-%20Wesley%20Soares%20Camargo.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv e58e027d646c801d2d9d38e680deae34
96f1c122c112c5f9544cdeb500f45ea4
e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34
46bbfde9ec8a190f54b7262b8473039e
8b8e735546a011aeb71a73229d8a72e0
e9e02776d79c8509412ee54db7423645
4be302eddcb50df5c2b9db2f42709979
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_ 1802136407410475008