ESTUDO TRIBOLOGICO NO PROCESSO DE USINAGEM

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS

CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA / 6º PERIODO

TRIBOLOGIA

ESTUDO TRIBOLOGICO NO PROCESSO DE USINAGEM

FERRAMENTA NITRETO DE SILICIO (β-Si3N4) /FERRO CINZENTO FC250

CONTAGEM

2014

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS

CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA / 6º PERIODO

TRIBOLOGIA

ESTUDO TRIBOLOGICO NO PROCESSO DE USINAGEM

FERRAMENTA NITRETO DE SILICIO (β-Si3N4) /FERRO CINZENTO FC250

CONTAGEM

2014

INDICE

INTRODUÇÃO........................................................................................................................1

METODOLOGIA....................................................................................................................2

EXPERIMENTO.................................................................................................................... 2

FORMAÇÃO DA TRIBOLAYER.........................................................................................4

DISCUSSÃO DOS RESULTADOS.......................................................................................5

CONCLUSÃO...........................................................................................................................6

INTRODUÇÃO

O artigo apresentado tem como objetivo mostrar o estudo tribológico da ferramenta de corte composta por nitreto de silício (β-Si3N4) no processo de usinagem do ferro fundido cinzento FC250. O estudo apresentado ao longo do artigo demonstra que o comportamento da ferramenta não se aplica a formula que foi postulada em 1907 por F.W. Taylor, onde ele representa que a velocidade da ferramenta é inversamente proporcional a sua vida útil conforme a seguir:

Vc = (T)^n,

Vc = Velocidade de corte

T = Vida útil da ferramenta

N = expoente de vida útil da ferramenta

É demonstrado que a ferramenta (β-Si3N4) segue o comportamento inverso ao postulado por F.W. Taylor durante o processo de corte do FC250, onde ocorre um acréscimo na vida útil da ferramenta de acordo com que é aumentada a sua velocidade de corte.

Esse comportamento observado pelas comunidades acadêmicas e indústrias de manufatura graças aos avanços tecnológicos é um caso particular onde a um enorme interesse das indústrias em geral que reduzindo o tempo de seu processo a um enorme ganho conseqüente da redução de custo obtidas devido a esse aumento na velocidade de corte. Custos estes que são estimados em torno de U$ 71bilhões.

METODOLOGIA

Temos que a redução do desgaste entre a superfície da ferramenta ou da peça ocorre devido a interação física e químicas entre eles durante o processo de usinagem. Toda essa interação ocorre na interface entre esses dois corpos o que torna impossível o acesso desta área durante o processo, mas e possível caracterizar o desgaste destas superfícies através dos vestígios que são gerados e ficam depositados nestas superfícies.

Como antigamente em 1907 não havia recursos tecnológicos e também não havia um total domínio desta ciência e sim uma observação do comportamento destes materiais foi postulado por F.W. Taylor que a vida útil decai de acordo com o aumento da velocidade, o que contradiz o que foi encontrado na ferramenta de nitreto de silício (β-Si3N4).

Com o desenvolvimento tecnológico se aprimorando durante os anos foi possível realizar novas analises e estudos sobre o consumo de ferramentas, as partes experimentais deste trabalho foram realizadas no Departamento de Engenharia mecânica do centro Tecnológico e no laboratório central de Microscopia (LCME) da Universidade federal de Santa Catarina (UFSC) nos laboratórios da empresa Tupy Fundições, no centro de Nano ciência e nanotecnologia Cesar Lattes/ Laboratório nacional de luzes Sincrotron, e na divisão de metodologia de materiais do instituto Nacional de metrologia (INMETRO)

EXPERIMENTO

Equipamentos utilizados

• Forno de indução de média freqüência (2 Toneladas)

• Torno Romi Galaxy 30

• Ferramenta SNGA 120408T02520

• Microscópio Jeol JSM-6390LV

• Microscópio Jeol 6330F

• FIB/SEM – FEI D134

Etapa de fundição

A preparação da liga fundida à carga foi preparada para e vazada em moldes para corpos de provas, segue abaixo composição do material obtido:

Preparação da amostra

A completa preparação da amostra foi de Tem (seleção da região na superfície da pastilha corte remoção e afinamento) foi realizada no equipamento FIB/SEM – FEI D134 Dualbeam.

As amostras foram obtidas em regiões com alta concentração de enxofre e manganês, para a localização dessas áreas na superfície da ferramenta após o ensaios de usinagem foram gerados mapas de distribuição dos elementos químicos. Esses mapas foram utilizados para definir a região de remoção das amostras.

Etapa