Usinagem Química

1 - Introdução

O termo usinagem compreende todo processo mecânico onde a peça é o resultado

de um processo de remoção de material. Usinagem é então a operação que confere à

peça forma, dimensões ou acabamento, ou ainda uma combinação qualquer desses três,

através da remoção de material. Eles se dividem em Processos Convencionais e

Processos não Convencionais (Costa, 2006).

A usinagem começou com processos totalmente manuais e evolui muito com o

uso de máquinas de alta exatidão, por exemplo máquinas chamadas CNC (Comando

Numérico Computadorizado), que são controladas por computador.

A usinagem atende, hoje em dia, a diversos mercados, como automotivo, naval,

aeroespacial, eletrônico, eletrodomésticos etc. Tornou-se tão importante que a maior

parte de todos os produtos industrializados em alguma de suas etapas de produção sofre

algum processo de usinagem.

1.1 - Objetivos

O objetivo desse trabalho é aplicar os princípios da Usinagem Química na

remoção de material dos dentes de engrenagens cilíndricas de dentes retos fabricadas

com aço de livre ABNT 12L14, utilizando tricloreto férrico (FeCl3) como reagente.

A usinagem química é utilizada em retíficas para a remoção de material dos

dentes de engrenagens quando há interferência de um dente com outro.

O tricloreto férrico (FeCl3) foi escolhido como reagente pela sua capacidade de

usinar quimicamente o material escolhido para a fabricação das engrenagens.

A variável de entrada foi o tempo e como variáveis de saída foram monitoradas a

perda de massa de cada engrenagem e também o aspecto da topografia da superfície. A

massa foi medida após 1 min, 30 min e 60 min.

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2 - Revisão Bibliográfica

2.1 - Os Processos de Usinagem

Existem vários processos de fabricação por usinagem, alguns bastante versáteis

tanto em termos de formatos e dimensões das peças quanto ao custo e ao tempo de

usinagem necessário, que podem variar bastante entre eles.

A usinagem é dividida em Usinagem Convencional e Usinagem Não

Convencional, Figura 2.1. Os processos de Usinagem Convencional em geral baseiamse

no corte de uma peça utilizando-se uma ferramenta de corte, ou seja, utilizam energia

mecânica, enquanto os processos de Usinagem Não Convencional utilizam-se de

métodos que empregam outras formas de energia tais como Química, Eletroquímica e

Térmica.

Os principais processos da Usinagem Convencional são torneamento, fresamento

e furação que serão comentados a seguir. Já para a Usinagem Não Convencional os

processos mais importantes são eletroerosão, ultrasom, feixe de elétrons, jato abrasivo,

laser e química.

Figura 2.1: Classificação dos Processos de Usinagem (Costa, 2006).

Na Figura 2.2 é mostrada a classificação dos processos de Usinagem segundo a

energia empregada, mecanismos de ação e aplicações. A energia pode ser do tipo:

mecânica, eletroquímica, química e térmica (Abrão, 2007).

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Figura 2.2: Principais processos de usinagem de acordo com a natureza de energia

empregada, mecanismos de ação e aplicações (Abrão, 2007).

2.1.1 - Usinagem Convencional

Na usinagem convencional utiliza-se uma ferramenta de corte para a remoção do

cavaco, utilizando energia mecânica Os processos de usinagem convencional mais

importantes são de Torneamento, Fresamento e Furação, embora sejam muito comuns

as operações de alargamento, roscamento e mandrilamento (Abrão, 2007).

O torneamento é um processo mecânico de usinagem destinado a obtenção de

superfícies de revolução com o auxílio de uma ou mais ferramentas monocortantes. Para

tanto, a peça gira em torno do eixo principal de rotação da máquina, Figura 2.3a, e a

ferramenta, Figura 2.3b, se desloca simultaneamente segundo uma trajetória coplanar

com o eixo referido. Quanto à forma da trajetória, o torneamento pode ser retilíneo ou

curvilíneo (Machado e da Silva, 2004).

PTU – Processos tradicionais de usinagem

AJM – Jato Abrasivo

WJM – Jato de água

USM – Ultrasom

ECM – Eletroquímica

CHM – Química

EDM – Descarga elétrica

EBM – Feixe de elétrons

LBM – Laser

PBM – Plasma

IBM – Feixe de íons

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Figura 2.3: Sistema máquinas- ferramenta- peça do processo de torneamento:

(a) torno convencional e (b) ferramenta de corte.

O fresamento