Publicação: Utilização de fluidos dielétricos à base de óleos vegetais na usinagem
por descargas elétricas por penetração
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Resumo
Os fluidos dielétricos usados nos processos de usinagem por descargas elétricas por
penetração (EDM) têm, em geral, preços elevados, são tóxicos e apresentam dificuldades
para armazenamento e descarte. Os fluidos dielétricos à base de petróleo além de poluírem
o meio ambiente, estão sujeitos às variações de preço do mercado internacional, o que
acarreta a elevação dos custos de produção. São empregados em grandes quantidades e
descartados após pouco tempo de uso. Além disso, a tendência de esgotamento das
reservas mundiais de petróleo não deve ser desconsiderada. Este trabalho mostra a
comparação do desempenho de 5 fluidos dielétricos de origem vegetal com o querosene e
um óleo mineral. Foi usado um aço rápido ABNT M2 com parâmetros pré-estabelecidos de
acabamento fino e desbaste com eletrodos de cobre e grafite. Foram medidas as taxas de
remoção de material (TRM) e o desgaste dos eletrodos-ferramenta. Foram avaliadas as
modificações superficiais no material usinado, como a rugosidade e a morfologia, a
quantidade e o comprimento de microtrincas, a espessura das camadas refundidas e da
zona afetada pelo calor. As modificações nas propriedades mecânicas foram avaliadas por
ensaios de microdureza Vickers. Em comparação com fluidos tradicionais, tanto nas
usinagens com eletrodos de cobre quanto de grafite, os resultados mostram a
competitividade dos fluidos de origem vegetal, principalmente em termos de desbaste.
Abstract
Dielectric fluids usually used in electrical discharge machining (EDM) are generally
expensive, toxic and demand special storage and disposal procedures. Oil-based dielectric
fluids pollute the environment and are subject to the price variations of the international
market. Moreover, they are used in large quantities and discarded after short periods of time,
thus increasing the production cost. Furthermore, the tendency toward exhausting world oil
reserves should not be disconsidered. This paper presents a performance comparison of five
vegetal-based dielectric fluids with kerosene and a specific synthetic oil. High speed steel
with pre-established fine finishing and wear parameters was utilized, employing both copper
and graphite electrodes. The material removal rate (MRR) and wear of the tool electrode
were measured. An evaluation of the superficial modifications of the machined material was
made including roughness, the morphology, number and lenght of microcracks, the thickness
of the recast layer and the heat-affected zone. The modifications of the mechanical
properties were evaluated by Vickers micro-hardness testing. In comparison to traditional
fluids, using both copper and graphite electrodes, the results show the competitiveness of
the vegetal-based fluids, especially in terms of rough regimen.
Palavras-chave
Usinagem por descargas elétricas, Óleos vegetais, Fluidos dielétricos, Taxa de remoção de material, Topografia, EDM, Vegetal oils, Dielectric fluids, MRR, Topography, Usinagem, Fluidos
Citação
LIMA, Renato Montandon de. The use of vegetal-based dielectric fluids in die-sink EDM processes. 2008. 105 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2008.