Remoção de metal duro por EDM com eletrodo de CuW

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Carlini, Giovani Conrado
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/198903
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2018.
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Neste contexto, foi observada uma dificuldade de fabricação no setor industrial e desenvolvida uma pesquisa objetivando uma melhoria da qualidade final de um componente de metal duro, fabricado pelo processo de remoção por Eletrical Discharge Machining (EDM). Foram analisadas as condições de remoção atual do processo e realizadas investigações na literatura para otimização na remoção. Posteriormente, definiu-se novos parâmetros de entrada e utilização de eletrodos em Cobre-Tungstênio (CuW) em duas ligas: 65% e 85% de W, denominados CuW65 e CuW85. Foi desenvolvida uma metodologia experimental para evidenciar os danos inerentes à remoção térmica com amostra bipartida, contudo, se fizeram necessários a fabricação de dispositivos para fixação e gabaritos para a realização dos ensaios. Foram denominadas a condição atual e condições utilizando CuW65 e CuW85, respectivamente, de X, Y e Z. Para caracterização das remoções, quantificou-se para cada condição: a taxa de remoção de material, a taxa de desgaste do eletrodo, o desgaste relativo do processo e verificação da influência do eletrodo na remoção do metal duro. Investigou-se também as características da topografia da superfície através da rugosidade e DRX, a camada da subsuperfície e regiões termicamente afetadas por MEV e EDS. Critérios dimensionais e geométricos de forma foram investigados para cada regime nos diferentes eletrodos através de uma MMC e do medidor de circularidade e cilindricidade. Durante o processo de remoção foi realizado o monitoramento da temperatura do dielétrico. Os resultados de remoção otimizados apresentaram uma diminuição no tempo de remoção pelo aumento na taxa de remoção de material e menor taxa de desgastes na utilizando eletrodos de CuW. Foi realizada uma ANOVA caracterizando a influência em cada eletrodo e respectivo regime. Verificou-se a rugosidade na superfície e a presença de danos logo abaixo sob forma de micro trincas. As condições dimensionais e geométricas mantiveram-se estatisticamente estáveis nos regimes finais em ambos os materiais para eletrodos.Abstract : Carbides are composite materials formed by WC-Co. Its main features include high values of hardness, compressive strength and thermal resistance, making it ideal for the manufacturing of diverse components in various industrial segments. Nonetheless, the manufacturing process for this material is complicated, and generally requires non-defined geometry or complex removal processes, or even the combination of both. Such difficulty to manufacture carbides has been acknowledged, and a survey to improve the final quality of these components has been conducted with a machining process by Eletrical Discharge Machining (EDM). After analysis of the current process, and further research to improve the machining process, new input parameters were defined and the use of two alloys of Copper-Tungsten (CuW) at 65% and 85% of Tungsten each was also defined and named CuW65 and CuW85 respectively. An experimental methodology with a bipartite sample has been defined to show any damage produced by this thermal removal, and the need to manufacture components to fix the material in place and templates to perform tests properly was also identified. Both, current condition and conditions using CuW65 and CuW85 have been displayed using an X, Y and Z model. Material removal was measured for each one of these conditions: Material removal rate; electrode wear and tear rate; wear and tear produced directly by the process; and measure of the material removal directly produced by the electrode. Topography as a result of rugosity and XRD, underlayers and other areas affected thermally by MEV and EDS were also evaluated. Dimensional and Geometrical criteria were also researched for each scenario using a MMC and a circularity and cylindricity meter. Temperature of the dielectric was also monitored during the process. The optimized process, using CuW electrodes, resulted in a faster material removal rate and a lower rate of wear and tear. An ANOVA analysis was conducted to verify the influence of each electrode and each scenario. Surface rugosity and damage in the shape of micro-chipping was also analyzed. Both dimensional and geometrical conditions remained statistically unchanged during the scenarios and both electrode materials.Weingaertner, Walter LindolfoAmorim, Fred LacerdaUniversidade Federal de Santa CatarinaCarlini, Giovani Conrado2019-07-25T12:18:37Z2019-07-25T12:18:37Z2018info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis113 p.| il., gráfs., tabs.application/pdf358296https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/198903porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-07-25T12:18:38Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/198903Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732019-07-25T12:18:38Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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