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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/36050
ORCID: | http://orcid.org/0000-0003-4599-518X |
Tipo de documento: | Tese |
Tipo de acceso: | Acesso Aberto |
Título: | Estudo do processo de microfresamento em aço inoxidável ABNT 316L produzido por fundição e manufatura aditiva |
Título (s) alternativo (s): | Study of the micromilling process in stainless steel ABNT 316L produced by casting and additive manufacturing |
Autor: | Gomes, Milla Caroline |
Primer orientador: | Silva, Marcio Bacci da |
Primer miembro de la banca: | Silva Junior, Washington Martins da |
Segundo miembro de la banca: | Duarte, Marcus Antônio Viana |
Tercer miembro de la banca: | Araujo, Anna Carla Monteiro de |
Cuarto miembro de la banca: | Batalha, Gilmar Ferreira |
Resumen: | O microfresamento está sendo utilizado como uma técnica de pós-processamento dos materiais fabricados pela manufatura aditiva (MA), já que as peças fabricadas por este processo apresentam baixo acabamento superficial e precisão dimensional. Porém, a usinabilidade dos materiais fabricados pela MA difere dos materiais fabricados pelos processos convencionais. Sendo assim, torna-se importante investigar o processo de corte destes materiais. Com o objetivo de contribuir com essa investigação, neste trabalho foi investigado o microfresamento do aço inoxidável ABNT 316L fabricado pelo processo de MA de deposição por energia direcionada a laser (LDED) e comparado com o microfresamento do mesmo aço obtido por fundição e solubilização. Ainda foram avaliadas quatro estratégias de deposição das amostras obtidas pelo LDED, denominadas: linear, zigue-zague, chessboard e contorno. Para a realização da investigação foram analisados o desgaste das microferramentas, a qualidade da superfície usinada, as rebarbas formadas e a força de corte. Além disso, foi desenvolvido uma metodologia de medição da força de corte utilizando um dinamômetro Kistler 9265B. Foi avaliada a influência do avanço por dente na qualidade superficial, nas rebarbas formadas e na força de corte para as amostras fabricadas convencionalmente e a obtida por LDED utilizando apenas a estratégia de contorno. Os ensaios experimentais consistiram na fabricação de microcanais em cada amostra utilizando uma microfresadora com rotação máxima de 60 000 rpm e microfresas de metal duro revestidas com (Al,Ti)N com diâmetro de corte de 400 µm. Os resultados obtidos mostraram que para a condição de maior velocidade de corte, a amostra chessboard apresentou maior desgaste. A rugosidade da amostra linear diminui para a maior velocidade de corte, porém, para as demais amostras, observou-se que a rugosidade aumentou com a velocidade de corte. As maiores rebarbas foram formadas na amostra fabricada convencionalmente, e as menores na amostra linear. Também observou-se que a força de corte, a rugosidade superficial e a área da rebarba são influenciadas pelo avanço por dente, sendo que os seus valores aumentam com o avanço por dente, na análise das amostras de contorno e convencional. Portanto, foi possível concluir que existe diferença de usinabilidade entre os materiais fabricados pelos diferentes processos e estratégias. |
Abstract: | Micromilling is being used as a post-processing technique for materials manufactured by additive manufacturing (AM), since parts manufactured by this process have a low surface finish and dimensional accuracy. However, the machinability of materials manufactured by MA differs from materials manufactured by conventional processes. Therefore, it is important to investigate the cutting process of these materials. In order to contribute to this investigation, this work investigated the micromilling operation of ABNT 316L stainless steel samples produces by AM process called laser directed energy deposition (LDED), and conventional casting and solubilization process. In addition, four different deposition strategies were evaluated in the LDED process, namely: linear, zigzag, chessboard, and contour. To carry out the investigation, the wear of the microtools, the surface quality, the formed burrs, and the cutting force were analyzed. Also, a methodology for measuring the cutting force was developed using the Kistler 9265B dynamometer. It was investigated the influence of the feed per tooth on the surface quality, the formed burrs and the cutting force for the conventional sample and the one obtained by the contour strategy. The experimental tests consisted of manufacturing microchannels in each sample using a micromilling machine with a maximum spindle speed of 60,000 rpm and (Al,Ti)N coated carbide micromills with a cutting diameter of 400 µm. The results obtained showed that for the condition of higher cutting speed, the chessboard sample presented the higher wear. The roughness of the linear sample decreases for the higher cutting speed, however, for the other samples it was observed that the roughness increased with the cutting speed. The largest burrs were formed in the conventional sample and the smallest in the linear sample. It was also observed that the cutting force, the surface roughness, and the burr size are affected by feed per tooth, and their values increase with the increase of the feed per tooth for the contour and conventional samples. Therefore, it was possible to conclude that there is a difference in machinability between the materials manufactured by the different processes and strategies. |
Palabras clave: | Microfresamento Micromilling Aço Inoxidável Stainless steel Manufatura Aditiva Additive Manufacturing Desgaste Wear Qualidade Superficial Surface Quality Rebarba Burr Força De Corte Cutting Force |
Área (s) del CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO |
Tema: | Engenharia mecânica Aço inoxidável Aço - Fundição Metais - Superfícies Microusinagem |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editora: | Universidade Federal de Uberlândia |
Programa: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica |
Cita: | GOMES, Caroline Gomes. Estudo do processo de microfresamento em aço inoxidável ABNT 316L produzido por fundição e manufatura aditiva. 2022, 127 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.380 |
Identificador del documento: | http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.380 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/36050 |
Fecha de defensa: | 11-ago-2022 |
Aparece en las colecciones: | TESE - Engenharia Mecânica |
Ficheros en este ítem:
Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
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