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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/37978
ORCID: | http://orcid.org/0000-0003-1471-2765 |
Tipo de documento: | Tese |
Tipo de acceso: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States |
Título: | Processo Híbrido Mecânico-Eletroquímico de Usinagem de Ultraprecisão da liga Ti-6Al-4V |
Título (s) alternativo (s): | Hybrid Mechanical-Electrochemical Process for Ultraprecision Machining of Ti-6Al-4V alloy |
Autor: | Motta Neto, Walter dos Santos |
Primer orientador: | Fiocchi, Arthur Alves |
Primer miembro de la banca: | Jasinevicius, Renato Goulart |
Segundo miembro de la banca: | Arencibia, Rosenda Valdés |
Tercer miembro de la banca: | Silva Junior, Washington Martins da |
Cuarto miembro de la banca: | Sanchez, Luiz Eduardo de Angelo |
Quinto miembro de la banca: | Silva, Rosemar Batista da |
Resumen: | A fabricação de características e componentes mecânicos em escala micrométrica de trabalho, associados à ascensão da área industrial de miniaturização, tem demandado o aprimoramento e desenvolvimento de técnicas capazes de suprir as necessidades impostas em termos de acabamento superficial e de tolerâncias dimensionais e macrogeométricas. A microusinagem associada ao hibridismo entre as diferentes fontes de energia surgem como técnicas promissoras capazes de atender os exigentes critérios de precisão geométrica. Nesse contexto, este trabalho tem como principal objetivo produzir peças que apresentem valores de rugosidades superficiais nanométricas (Ra < 100 nm), por meio da associação entre ensaios mecânicos abrasivos de microrretificação à uma preparação prévia superficial eletroquímica de passivação realizados em amostras da liga Ti-6Al-4V. Para tanto, uma minimáquina foi adaptada para a microrretificação, em que os aparatos projetados e fabricados para os ensaios eletroquímicos foram também utilizados sem danificar a sua estrutura. Inicialmente foram realizados ensaios mecânicos em que microcanais foram produzidos em superfícies lixadas (não passivadas) e os valores de rugosidade encontrados foram utilizados como referência para comparação da influência da eletroquímica anteriormente à usinagem mecânica. Os resultados obtidos demonstraram uma redução numérica expressiva nos valores dos parâmetros de rugosidade Ra, Rq, Rz, Rp, Rv e Rt, na ordem de 62 %, 64 %, 72 %, 78 %, 63 % e 75 %, respectivamente, comprovando haver uma influência positiva em termos do acabamento superficial quanto a passivação prévia por eletroquímica. Imagens topográficas dos canais microusinados considerando uma profundidade de corte constante e variável não detectaram a presença significativa de rebarbas nas bordas laterais. O menor valor obtido de rugosidade superficial Ra ao longo do comprimento usinado foi igual a 33 nm, possibilitando o enquadramento da técnica desenvolvida como de ultraprecisão. |
Abstract: | The manufacture of features and mechanical components on a micrometer scale, associated with the rise of the industrial area of miniaturization, has demanded the improvement and development of techniques capable of fulfilling the imposed needs in terms of surface finish and dimensional and macrogeometric tolerances. Micromachining associated with the hybridism among different energy sources emerges as promising ideas and capable of attend the demanding criteria of geometric precision of the results obtained. In this context, the main objective of this work is to produce workpieces that present nanometric surface roughness (Ra < 100 nm), through the association between microgrinding abrasive mechanical tests and a previous electrochemical passivation surface preparation, in samples of Ti-6Al-4V. To this end, a mini-machine was adapted for the development of microgrinding, in which the devices designed and manufactured for the electrochemical tests were also used to protect its structure. Initially, microgrinding tests were performed machining microslots on grounded with abrasive papers surfaces (non-passivated) and the roughness values found were used as reference for comparing the influence of electrochemical preparation prior to mechanical machining. The results obtained showed an expressive numerical reduction on the values of the roughness parameters Ra, Rq, Rz, Rp, Rv and Rt, in the range of 62 %, 64 %, 72 %, 78 %, 63 %, and 75 %, respectively, proving to have a positive influence in terms of surface finish regarding the previous passivation by electrochemical. Topographic images of the micromachined channels considering a constant and variable depth of cut did not detect the significant presence of burrs on the lateral edges. The lowest value obtained for Ra was 33 nm, allowing the classification of the technique as ultraprecision. |
Palabras clave: | Microrretificação Microgrinding Passivação superficial Surface passivation Hibridismo Hybridism Acabamento superficial Surface finish Ultraprecisão Ultraprecision |
Área (s) del CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO |
Tema: | Engenharia mecânica Hibridação - Controle de processos químicos Usinagem Metais - Corte Eletroquímica industrial |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editora: | Universidade Federal de Uberlândia |
Programa: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica |
Cita: | MOTTA-NETO, Walter dos Santos. Processo Híbrido Mecânico-Eletroquímico de Usinagem de Ultraprecisão da liga Ti-6Al-4V. 2022. 238 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.376 |
Identificador del documento: | http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.376 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/37978 |
Fecha de defensa: | 28-jul-2022 |
Aparece en las colecciones: | TESE - Engenharia Mecânica |
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