Publicação: Estudo da caracterização de ferramentas de corte texturizadas a laser
e revestidas utilizadas no fresamento frontal de ferro fundido vermicular
Carregando...
Tipo do documento
Data
Direito de acesso
Coleções
Área do conhecimento
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Autores
Orientador
Coorientador
Lima, Milton Sergio Fernandes de
Resumo
A textura de uma superfície é composta de asperidades e depressões normalmente
desordenadas. O arranjo ordenado dessas asperidades e depressões pode alterar a
funcionalidade de uma peça. Uma técnica utilizada na modificação controlada de uma
superfície é a texturização a laser. A texturização a laser é uma técnica recente no
tratamento de superfícies, que pode ser utilizada para diversas aplicações. O objetivo deste
trabalho é testar essa nova tecnologia, da texturização a laser, em insertos de metal duro da
classe ISO K revestidos de TiAlN-Futura®, AlCrN-Alcrona® e AlCrN-Hélica®, e verificar se o
processo de modificação a laser é mais eficiente para o travamento mecânico do
revestimento sobre o substrato do que o processo utilizado comercialmente, o jateamento.
Para isso, foram realizados ensaios de vida no fresamento frontal de ferro fundido
vermicular classe 450 com o objetivo de comparar o desempenho destas ferramentas,
ensaios de indentação Rockwell e risco com carga progressiva com o objetivo de avaliar
qualitativa e quantitativamente a adesividade dos revestimentos depositados sobre as
ferramentas tratadas por jateamento e laser. Foram realizados também ensaios de
desgaste, cujo objetivo foi avaliar o comportamento dos revestimentos depositados sobre os
substratos jateado e laser a ação do mecanismo desgaste por microabrasão. Além disso, as
topografias das ferramentas texturizadas por jateamento e laser foram investigadas por
perfilometria 3D. Os resultados dos ensaios de vida mostraram que em média as
ferramentas texturizadas a laser apresentam melhor desempenho do que as ferramentas
texturizadas por jateamento para o material usinado nas condições de corte estabelecidas.
Já os resultados dos ensaios de adesividade dos revestimentos mostraram uma maior
delaminação dos revestimentos depositados sobre as ferramentas texturizadas por
jateamento. Os resultados dos ensaios de desgaste mostraram que o revestimento AlCrNHélica
® apresenta um menor coeficiente de desgaste seguido pelo TiAlN-Futura® e
AlCrN-Alcrona®. A avaliação da topografia por perfilometria 3D mostrou que o substratro
texturizado por jateamento é mais isotrópico do que o substrato texturizado a laser.
Abstract
The controlled alteration of a surface can improve the performance of a mechanical part. The
texture is the digital impression of a surface composed of hills and cavities, normally
disordered distributed. When this texture is uniform and regularly distributed on a surface, it
can modify significantly the functionality of a component. A technique used to uniformly
modify a surface is the laser texture. The laser beam raises the temperature and promotes
microstructural surface changes locally that can be beneficial to the component quality. The
laser technique is relatively new, very versatile and it can be employed in several
applications. In the present work a laser beam is used to clean and texture cutting tool s
surfaces. The aim is to test this new technology after laser texturing cemented carbide
inserts of the ISO grade K coated with TiAlN-Futura®, AlCrN-Alcrona® and AlCrN-Hélica®.
The performance of these laser textured tools were confronted with the microblasted tools
which is the commercial technique ordinarily used. Tool life test in face milling of compacted
graphite cast iron - CGI (grade 450) were carried and the adhesivity of the coated layers on
the substrates of the tools were characterized by Rockwell indentation, scratch tests with
progressive load and wear test (calowear). In addition to that the topographies of the laser
and microblating textures were investigated by 3D perfilometry device. The tool life results
showed that the laser texture tool outperformed the microblating commercial tools under the
cutting conditions tested. The adhesivity test results showed larger delamination on the
microblasted tools than the laser textured tools. In the calowear tests the AlCrN-Hélica®
presented the smallest wear coefficient followed by the TiAlN-Futura® and AlCrN-Alcrona®
and on average the coefficients of the laser textured tools were lower than the microblasted
tools. The topography obtained by 3D perfilometry showed that the substrate of the
microblasting textured tools is more isotropic than the substrate of the laser textured tools.
Palavras-chave
Texturização a laser, Metal duro, Revestimento, Fresamento, Adesividade, Microabrasão, Topografia, Laser texturing, Cemented carbide, Coating, Milling, Adhesivity, Calowear, Topography, Fresagem (Trabalhos em metal), Usinagem
Citação
VIANA, Rhander. Study of laser textured and coated cutting tools used in face milling of compacted graphite cast iron. 2009. 209 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2009.