Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15018
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Microfresamento de aço inoxidável duplex UNS S32205 com ferramentas de metal duro revestidas com nitreto de titânio
Alternate title (s): Micromilling UNS S32205 duplex stainless steel using titanium nitride coated carbide tools
Author: Santos, Aline Gonçalves dos
First Advisor: Silva, Márcio Bacci da
First coorientator: Jackson, Mark James
First member of the Committee: Silva, Rosemar Batista da
Second member of the Committee: Rodrigues, Alessandro Roger
Summary: O desenvolvimento da tecnologia em diversas áreas tem demandado cada vez mais a produção de componentes com pequenas dimensões. Neste cenário, a microusinagem tem se apresentado como uma importante ferramenta, pois se trata de um processo de usinagem com grande precisão, que envolve a fabricação de peças com dimensões de escala reduzida. Ela permite o processamento de diversas variedades de metais e ligas, compósitos, polímeros, cerâmicas e alguns aços inoxidáveis, sendo que estes últimos despertam grande interesse para a indústria devido à sua característica de grande resistência à corrosão e à oxidação. Diante desse contexto, os estudos do processo de microusinagem, bem como dos aços inoxidáveis se intensificaram, o que motivou a realização do presente trabalho, que tem como principal objetivo analisar fenômenos envolvidos no processo de microfresamento do aço inoxidável duplex UNS S32205, utilizando ferramentas de metal duro revestidas com nitreto de titânio. Nesse sentido, foram analisados o tipo e mecanismos de desgaste de ferramenta, a formação de rebarba e a qualidade da superfície gerada. Para tanto, foram realizados ensaios para fabricação de microcanais, utilizando uma microfresadora CNC de quatro eixos e microfresas de metal duro com diâmetro de 381 μm. Pré-testes foram realizados a fim de escolher a condição de corte mais adequada para análise aprofundada. As ferramentas, as superfícies geradas e as rebarbas foram examinadas no microscópio eletrônico de varredura. A altura da rebarba e a rugosidade foram medidas através de um perfilômetro. Os resultados mostram que as principais formas de desgaste apresentadas pelas microfresas foram desgaste de ponta e de flanco, sendo o mecanismo de desgaste predominante o de adesão. O gráfico obtido para o desgaste em função do comprimento usinado apresentou comportamento semelhante ao apresentado na macrousinagem, com três regiões de taxa de desgaste diferentes. A equação de Taylor foi determinada para o par ferramenta-peça analisado. Foi observado que a rebarba de topo foi aquela que apresentou tamanho mais expressivo. Os resultados obtidos para rugosidade variaram de 0,131 a 0,469 μm.
Abstract: The development of technology in many areas has increased the demand for production of components with small dimensions. In this scenario, the micro machining has emerged as an important tool because it is a process with great precision in producing micro-scaled components. This technique allows processing of composites, polymers, ceramics, and metallic alloys, including stainless steels. Stainless steels are popular due to their chemical characteristics like high resistance to corrosion and oxidation. The main goal of this work is the study of phenomena involved in micromilling a UNS S32205 duplex stainless steel, using TiN coated carbide tools. Accordingly, it was investigated tool wear type and mechanism, burr formation and machined surface quality. For this purpose, this work was carried out with a 4-axis CNC micromill machine tool using 0.381 mm diameter tools. Pre-tests were carried out in order to select the most appropriate cutting condition for further analysis. Tool wear, machined surface and burr were examined in a scanning electron microscope. The burr height and roughness were measured by a profilometer. The results show that the major forms of wear are nose and flank wear, with predominance of the adhesion wear mechanism. The wear land as a function of machined length showed similar behavior to macro machining operations with three well defined regions of different wear rates. Taylor s equation was obtained and the coefficients are similar to those obtained in conventional operations. It was observed that the top burr presented the most significant size. The results obtained for the surface roughness, Ra, varied in the range of 0.131 to 0.469 μm.
Keywords: Microusinagem
Aço inoxidável duplex
Desgaste
Rebarba
Qualidade superficial
Micromachining
Duplex stainless steel
Wear
Burr
Surface quality
Aço inoxidável
Desgaste mecânico
Usinagem
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Language: por
Country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Institution Acronym: UFU
Department: Engenharias
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote: SANTOS, Aline Gonçalves dos. Micromilling UNS S32205 duplex stainless steel using titanium nitride coated carbide tools. 2016. 107 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2016.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15018
Date of defense: 1-Mar-2016
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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