Análise do comportamento tribológico dos filmes finos balinit dlc e balinit dlc star em brocas de aço aisi m2 no processo de furação da liga al-mg-si 6061-t6
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Data
2024-08-30
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Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Resumo
A furação é um processo de usinagem complexo que contém uma expressiva quantia da remoção total de material na manufatura. Tecnologias que possam torná-la menos agressiva ao meio ambiente têm sido incentivadas, como exemplo, a usinagem a seco. Essa técnica, no entanto, acelera o desgaste das ferramentas de corte e a perda de qualidade do produto acabado. Filmes finos resistentes e inertes quimicamente podem reduzir o desgaste nessas condições. O carbono semelhante ao diamante, DLC (Diamond-Like Carbon), combina as propriedades do diamante e do grafite, e têm-se mostrado benéfico como revestimento de ferramentas de corte utilizadas na usinagem de ligas de alumínio. Entre a diversidade de parâmetros de rugosidade, a assimetria e a curtose têm apresentado influências positivas no comportamento tribológico das superfícies. Este trabalho avaliou a influência do avanço, da velocidade de corte e do revestimento de DLC sobre os parâmetros de assimetria e curtose durante a furação da liga Al-Mg-Si 6351 T6, utilizando brocas de aço-rápido AISI M35. As ligas utilizadas foram caracterizadas por microscopias óptica e eletrônica, espectrometria de emissão óptica e ensaios de dureza. O DLC foi analisado por microscopia eletrônica e espectroscopias Raman e XPS. A furação foi realizada a seco em um centro de usinagem, em 24 corpos de prova com distintas combinações paramétricas elaboradas pelo planejamento experimental fatorial. A rugosidade foi analisada por meio da análise de variância, modelo de regressão e da metodologia de superfície de resposta (RSM). Resultados mostraram uma camada densa de DLC com aproximadamente 18% de carbono em estrutura de diamante. A velocidade de corte foi significativa sobre Ra, Rq e Rsk. Notou-se a transição da assimetria positiva para negativa com o aumento da velocidade de corte. Não houve efeito significativo do DLC sobre a rugosidade, no entanto, o seu desempenho pode ser melhor identificado adicionando outras variáveis de resposta. Em ambas as ferramentas de corte foi constatado o mecanismo de adesão, demonstrando o desafio que a usinagem a seco ainda deve enfrentar para se consolidar na prática da "manufatura verde".
Descrição
Palavras-chave
Furação, Rugosidade superficial, Filmes finos de diamantes, Ligas de alumínio, Aço