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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/45173
ORCID: | ![]() |
Document type: | Dissertação |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Estudo do microfresamento do aço ferramenta AISI H13 com ferramentas de diferentes geometrias |
Alternate title (s): | Study of micromilling of AISI H13 tool steel using tools with different geometries |
Author: | Camara, Pietro Bedule |
First Advisor: | Silva, Márcio Bacci da |
First member of the Committee: | Abrão, Alexandre Mendes |
Second member of the Committee: | Silva, Rosemar Batista da |
Summary: | A evolução das tecnologias tem impulsionado a necessidade de fabricar componentes com dimensões cada vez menores. Para atender a essa exigência, o microfresamento tem sido amplamente utilizado. Esse processo é aplicado em diversos materiais, incluindo aços ferramenta, como o aço ferramenta AISI H13, que é frequentemente empregado na produção de moldes e matrizes para operações em altas temperaturas. Nesse contexto, o microfresamento do aço ferramenta AISI H13 tem sido objeto de diversos estudos, focando na análise dos fenômenos associados ao processo e na avaliação da sua qualidade. Contudo, há uma lacuna na pesquisa quanto à influência das ferramentas utilizadas no microfresamento, visto que a geometria das microfresas afetam diretamente a qualidade final das peças e os custos de produção. Assim, este estudo tem como objetivo avaliar o desempenho de diferentes ferramentas no microfresamento do aço ferramenta AISI H13 de dureza 193,7 ± 3,0 HB. Foram utilizadas três microfresas de topo reto com diâmetro de 400 μm, com geometrias e revestimentos diferentes. Os experimentos foram conduzidos em uma microfresadora CNC de alta precisão, utilizando fluido de corte no regime de mínima quantidade de lubrificante (MQL) e mantendo constantes os parâmetros de corte em uma primeira instância. Também foram realizados testes com parâmetros de corte diferentes para cada microfresa, de acordo com as recomendações do fabricante. Foram avaliados o desgaste das microfresas, a rugosidade da superfície usinada e a formação de rebarbas. Constatou-se que adesão foi o principal mecanismo de desgaste. Os parâmetros de corte e geometria da ferramenta não influenciaram o desgaste. As geometrias tiveram influência para os resultados de rugosidades, sendo a menor Ra com o valor de 0,0607 ± 0,0027 µm. A geometria também influenciou a formação de rebarbas quanto à distância microfresada, juntamente com os parâmetros de corte para a altura das rebarbas. As menores rebarbas foram obtidas com as menores taxas de remoção de material. A microfresa com melhor desempenho foi a VF2XLD0040N010. |
Abstract: | The advancement of technologies has driven the need to manufacture components with increasingly smaller dimensions. To meet this demand, micromilling has been widely used. This process is applied to various materials, including tool steels like AISI H13 tool steel, which is often used in the production of molds and dies for high-temperature operations. In this context, the micromilling of H13 steel has been the subject of numerous studies, focusing on the analysis of phenomena associated with the process and the evaluation of its quality. However, there is a research gap about the influence of the tools used in micromilling, as the geometry of micro end mills directly affects the final quality of the parts and production costs. Therefore, this study aims to evaluate the performance of different tools in the micromilling of ABNT H13 steel. Three straight-end micro end mills with a diameter of 400 μm, featuring different geometries and coatings, were used. The experiments were conducted on a high-precision CNC micromilling machine, using cutting fluid under the minimum quantity lubrication (MQL) regime, and keeping constant cutting parameters initially. Tests were also performed with different cutting parameters for each micro end mill, according to the manufacturer's recommendations. The wear of the micro end mills, the roughness of the machined surface, and burr formation were evaluated. It was found that adhesion was the primary wear mechanism. Cutting parameters and tool geometry did not influence wear. However, geometries affected the roughness results, with the lowest Ra value being 0.0607 ± 0.0027 µm. Geometry also influenced burr formation concerning the micro-milled distance, along with cutting parameters affecting burr height. The smallest burrs were obtained with the lowest material removal rates. The micro-end mill with the best performance was the VF2XLD0040N010. |
Keywords: | Microusinagem Microfresamento H13 Microfresa Geometria de Ferramenta Micro-machining Micro-milling Micro-milling Cutter Tool Geometry |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO::MATRIZES E FERRAMENTAS |
Subject: | Engenharia mecânica Microusinagem Aço - Indústria Aço para ferramentas |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica |
Quote: | CAMARA, Pietro Bedule. Estudo do microfresamento do aço ferramenta AISI H13 com ferramentas de diferentes geometrias. 2025. 83 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.33. |
Document identifier: | http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.33 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/45173 |
Date of defense: | 28-Feb-2025 |
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: | DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica |
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