Brunimento Plano Rotativo com Oscilação (BPRO) de porcelanatos esmaltados: simulação cinemática e reprodução em escala laboratorial

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Webber, Cristian Benck
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/227101
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2021.
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spelling Brunimento Plano Rotativo com Oscilação (BPRO) de porcelanatos esmaltados: simulação cinemática e reprodução em escala laboratorialEngenharia mecânicaPorcelanatosBruniduraRetificação e polimentoDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2021.A característica mais desejada nos porcelanatos é o brilho da superfície, o qual é obtido por meio de um processo de acabamento denominado brunimento plano rotativo. A cinemática não otimizada do processo pode levar a defeitos que prejudicam a aparência estética do produto, impedindo sua comercialização. Com o objetivo de aprimorar e contribuir para um melhor entendimento do processo de brunimento plano rotativo de porcelanatos esmaltados, o presente trabalho busca modelar e reproduzir o processo usado na indústria em escala laboratorial. Na fase inicial do trabalho foi desenvolvido o equacionamento matemático da cinemática do processo de brunimento plano rotativo orbital e simulada a trajetória realizada pelos blocos abrasivos sobre a peça, analisando a distribuição dos contatos sobre a superfície, com o objetivo de avaliar as regiões que sofreram maior ação dos blocos abrasivos. Os estudos da cinemática do processo mostraram que a região central da trilha de brunimento apresentou o maior número de passagens do abrasivo, o que está de acordo com os resultados obtidos na bancada de ensaio. Estas regiões apresentaram maiores concentrações de poros na superfície e menor brilho. Em contrapartida, a região externa apresentou uma quantidade reduzida de contatos, criando uma região onde a falta de remoção de material é esperada e sustentada pelos ensaios, apesar dos valores medidos de brilho serem maiores. Conforme esperado, o algoritmo cumpriu a função de estimar a distribuição da passagem dos abrasivos sobre a superfície de uma placa. Na segunda etapa do trabalho foram avaliadas a evoluções do brilho e da rugosidade das placas, sendo obtida a curva de ganho de brilho. Microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura foram utilizadas para caracterizar a superfície e seção transversal das placas esmaltadas, a fim de estudar a porosidade das mesmas. A ocorrência de poros internos nos esmaltes foi investigada, evidenciando que os poros expostos durante o processo de brunimento são os principais fatores que modificam a superfície e os valores de rugosidade mensurados, dificultando a avaliação da usinagem por parâmetros de rugosidade.Abstract: The most desired characteristic in porcelain tiles is the surface gloss, which is obtained through a finishing process called flat honing. The non-optimized kinematics of the process can lead to defects that impair the aesthetic appearance of the product, preventing its commercialization. Aiming to improve and contribute to a better understanding of the flat honing process of glazed porcelain tiles, the present work seeks to model and reproduce the process used in the industry on a laboratory scale. In the initial phase of the study, a mathematical equation of the kinematics of the orbital rotating flat honing process was developed and the trajectory carried out by the abrasive blocks was simulated, analysing the distribution of the contacts on the surface, in order to assess the regions that suffered the greatest action of abrasive blocks. The studies of the process kinematics showed that the central region of the honing trail presents the highest number of abrasive passages, which is in accordance with the results obtained on the test bench. These regions have higher concentrations of pores on the surface and less gloss. In contrast, the external region has a reduced number of contacts, creating a region where the lack of material removal is expected and sustained by the tests, despite the measured values of gloss being higher. As expected, the algorithm fulfils its function of estimating the distribution of the passage of abrasives over the surface of a plate. In the second stage of the work, the evolution of the gloss and roughness of the plates were evaluated, obtaining the curve of gloss gain. Optical microscopy and scanning electron microscopy were used to characterize the surface and cross section of the glazed tiles, in order to study their porosity. The occurrence of internal pores in the glaze was investigated, showing that the pores exposed during the honing process are the main factors that modify the surface and the measured roughness values, making it difficult to evaluate the machining by roughness parameters.Xavier, Fábio AntônioSousa, Fábio José PinheiroUniversidade Federal de Santa CatarinaWebber, Cristian Benck2021-08-23T14:07:31Z2021-08-23T14:07:31Z2021info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis110 p.| il., gráfs., tabs.application/pdf372017https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/227101porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-08-23T14:07:31Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/227101Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732021-08-23T14:07:31Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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