Efeito do ar comprimido refrigerado e da furação em alta velocidade de corte sobre o acabamento de furos em juntas híbridas compósito-metal Al/FRP/Al, Al/FRP e GFRP/Ti

• Autor(a) principal: Devitte, Cristiano
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/259220
• topic: Juntas; Furação; Ar comprimido; Drilling; Hybrid composite-metal stacks; Delamination factor; Thrust force

As juntas híbridas compósito-metal surgem da combinação de polímeros reforçados com fibras e materiais metálicos que permitem sua utilização em situações que necessitem peças com baixa densidade e elevada resistência a altas temperaturas. Sua fabricação e montagem dependem do processo de furação, e danos ocasionados pelo processo podem reduzir sua resistência. Além disto, devido aos materiais distintos que possuem (compósito e metal), a furação apresenta desafios relacionados com a qualidade do furo. Neste sentido, o estudo visa avaliar o efeito do ar comprimido refrigerado (ACR) e da furação em alta velocidade de corte (HSC – High-speed cutting) sobre o acabamento de furos em juntas híbridas compósito-metal. Inicialmente, usando a liga de alumínio Al 2124, analisou-se a influência da combinação de diversos fatores em dois níveis: tipo de junta (Al/FRP/Al ou FRP/Al), tipo de compósito (CFRP ou GFRP), geometria da ferramenta (118° ou 135°) e avanço (0,02 ou 0,08 mm/volta), com a presença e ausência de ACR, aplicando baixa velocidade de corte (40 m/min) e HSC (220 m/min). Notou-se que os diferentes tipos de reforços e juntas impactaram significativamente a delaminação dos materiais compósitos, o ACR mostrou uma tendência a diminuir os defeitos, e o efeito combinado entre HSC e ACR não afetou de maneira considerável a qualidade dos furos. Isso possibilitou a utilização do HSC sem prejudicar a junta híbrida. Posteriormente, investigou-se o efeito de HSC e ACR na junta simples GFRP/Ti-6Al-4V com baixo avanço, a fim de verificar as características do furo realizado no compósito reforçado com fibra de vidro. Os resultados mostraram que HSC não impacta significativamente na força de avanço e na delaminação do GFRP. Apesar de não ter efeito significativo, o ACR reduziu a circularidade do furo e a delaminação do GFRP. A baixa velocidade de corte favoreceu a rugosidade da parede do furo na chapa metálica, devido à reduzida adesão do Ti-6Al-4V na ferramenta e pelo menor desgaste abrasivo nas arestas de corte. O ACR contribuiu para o aumento a resistência ao cisalhamento do titânio, dificultando o corte e aumentando significativamente a força de avanço.