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Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Title: Avaliação de óleos vegetais utilizados como fluidos de corte no Processo de Microfresamento do Aço Ferramenta ABNT H13
Alternate title (s): Evaluation of vegetable oils used as cutting fluids in the Cutting Process ABNT tool Steel Micro-milling H13
Author: Botelho, Tamires Isabela Mesquita
First Advisor: Silva, Marcio Bacci da
First member of the Committee: Oliveira, Déborah de
Second member of the Committee: Silva, Rosemar Batista da
Third member of the Committee: Silva Junior, Washington Martins da
Fourth member of the Committee: Martins, Paulo Sérgio
Summary: O uso de óleos vegetais como fluidos de corte tem recebido crescente atenção devido à busca por alternativas mais sustentáveis e menos agressivas ao meio ambiente na indústria metalmecânica. Este estudo se concentra na avaliação do desempenho dos óleos vegetais da Copaíba e da Andiroba em operações de microfresamento no aço H13. Investigou-se a influência desses óleos vegetais, comparou-se com a condição a seco e com dois outros fluidos de corte comerciais. Para a execução dos ensaios experimentais foi utilizada uma microfresadora CNC e microfresas com diâmetro nominal de 400 m. Os parâmetros de corte foram constantes (vc = 50,2 m/min / fz = 5 m/volta/aresta/ ap = 40 m). Utilizou-se a técnica de aplicação de fluido por MQL, com aplicação do fluido em duas direções diferentes, na mesma direção do avanço da ferramenta e na direção contrária. Os parâmetros de saída utilizados para avaliar o desempenho dos fluidos de corte foram: rugosidade da superfície usinada, desgaste das microfresas e formação de rebarbas. O desgaste foi medido através da redução do diâmetro das microfresas. As rebarbas foram quantificadas utilizando uma metodologia desenvolvida no laboratório baseado na literatura. Também foram feitas a caracterização físico-química dos fluidos utilizados, análise de condutividade térmica, molhabilidade e ensaios tribológicos. Foram obtidas rugosidades (Ra) entre 0,05 a 0,11 μm para todos os fluidos de corte. O desgaste das microferramentas variou na faixa de 4,0 a 13 μm, com o fluido aplicado na mesma direção de avanço da ferramenta, sendo o desgaste menor com aplicação dos óleos vegetais da Andiroba e Copaíba. A forma de desgaste mais evidente foi de flanco para todas as condições. A condição a seco gerou as maiores rebarbas e as menores foram obtidas quando se aplicou os óleos da Copaíba.
Abstract: The use of vegetable oils as cutting fluids has received increasing attention due to the search for more sustainable and environmentally friendly alternatives in the metalworking industry. This study focuses on evaluating the performance of Copaíba and Andiroba vegetable oils in micro-milling operations on H13 steel, a common material in industrial applications. The influence of these vegetable oils was investigated and compared with dry conditions and other commercial cutting fluids (Quimatic and Vascomill). To carry out the experimental tests, a four-axis CNC micromilling machine and micromills with a nominal diameter of 400 µm were used, the cutting parameters were constant (Vc = 50.2 m/min / fz = 5 µm/tooth / Ap = 40 μm ), with the change in the direction of the nozzle opposite to the advance and in the same direction, the output parameters were: analysis of the machined surface through roughness, to evaluate the wear of the micromills, it was measured by reducing the diameter, the burrs were quantified using a methodology developed in this research. In addition, physical-chemical characterization, thermal conductivity, wettability and tribological analysis of all cutting fluids were carried out. In the results obtained, (Ra) was found to be between 0.05 and 0.11 μm, with all cutting fluids having close but significant values. In the wear of microtools, with the absolute reduction of the tool diameter values between 4.0 and 13 μm, with the nozzle in the same direction of advancement having less wear with the application of andiroba and copaíba vegetable oils, respectively. The most evident wear mechanism was on the flank for all conditions. In relation to the resulting burrs, the dry condition generated larger burrs regardless of the direction of the nozzle, with copaíba oil obtaining the smallest burrs.
Keywords: Microusinagem
Fluido de Corte
H13
Óleo Vegetal da Copaíba
Óleo Vegetal da Andiroba
Micromachining
Cutting Fluid
Copaíba Vegetable Oil
Andiroba Vegetable Oil
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Subject: Engenharia mecânica
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote: BOTELHO, Tamires Isabela Mesquita. Avaliação de óleos vegetais utilizados como fluidos de corte no Processo de Microfresamento do Aço Ferramenta ABNT H13. 2025. 128 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2024.725.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2024.725
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/45051
Date of defense: 9-Dec-2024
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.
Appears in Collections:TESE - Engenharia Mecânica

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