Modelagem analítica da temperatura de corte no torneamento do ferro fundido vermicular utilizando insertos de metal duro revestidos experimentalmente pelo processo sol-gel

• Autor(a) principal: Bruna Aparecida Rezende
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/34978
• topic: Revestimentos sol-gel; Força de corte; Rugosidade; Temperatura; Predição da temperatura; Engenharia de produção; Aspereza de superfície; Processo sol-gel; Temperatura

Para a obtenção de um melhor desempenho das ferramentas de corte, os revestimentos surgem como alternativa no processo de usinagem. O objetivo do revestimento é melhorar as condições tribológicas nas interfaces ferramenta-peça e ferramenta-cavaco. Neste trabalho, estudou-se o comportamento de insertos de metal duro sem revestimento e com revestimentos de Al2O3 e multicamadas (TiO2 e Al2O3) sintetizados pelo processo sol-gel no torneamento do ferro fundido vermicular. De forma geral, os revestimentos depositados apresentaram boa adesão ao substrato. Com relação ao ensaio de riscamento, os resultados indicaram que o revestimento multicamadas apresentou melhor adesão ao substrato. Por meio dos testes pino sobre disco, menores coeficientes de atrito foram encontrados para as ferramentas revestidas até a distância de deslizamento de 100 m. Para a verificação da influência dos parâmetros de corte (vc e f), bem como do revestimento, realizou-se um planejamento fatorial completo (matriz 3²4¹). A análise de variância (ANOVA) foi utilizada para avaliar a influência dos parâmetros de corte e do revestimento sobre a força de corte, rugosidade e temperatura do cavaco, e os resultados indicaram que a força de corte foi menor para a ferramenta revestida com multicamadas. Para a rugosidade, o aumento da velocidade de corte contribuiu para minimizar os parâmetros avaliados, ao contrário do avanço, que proporcionou o aumento destes. Já para a temperatura do cavaco, os menores valores foram obtidos quando se utilizou o inserto multicamadas, sendo que o aumento da velocidade de corte e do avanço colaborou para a elevação da temperatura. Por fim, realizou-se a modelagem numérica por meio de elementos finitos, validando-se o modelo numérico por meio dos resultados experimentais da temperatura do cavaco. Pela técnica de linearização, obteve-se um modelo analítico para a temperatura do cavaco e para a interface, e, além disso, o modelo de Gottwein foi modificado, acrescentando-se a ele os parâmetros avanço e condutividade térmica equivalente. O modelo obtido apresentou boa concordância com os resultados obtidos por meio da técnica numérica.