Estudo da aplicabilidade de ferramentas cerâmicas experimentais na usinagem por torneamento da superliga VAT 80A® - Santos, Raphael Augusto de Oliveira [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2021)
As superligas têm sua aplicação nos mais diversos ramos da indústria automotiva, aeronáutica e nuclear. Devido as suas propriedades mecânicas elevadas seu processo de usinagem é de interesse de vários pesquisadores. O objetivo deste trabalho é o estudo da usinagem de torneamento da superliga VAT 80A® utilizando ferramentas cerâmicas experimentais de alumina-magnésio e alumina-cromo. Para o planejamento experimental empregou-se a metodologia da superfície de resposta utilizando um modelo de segunda ordem para os experimentos com a ferramenta experimental de alumina-magnésio e um modelo de primeira ordem para a ferramenta experimental de alumina-cromo. As variáveis de entrada foram velocidade de corte, avanço e profundidade de corte e as variáveis de saída foram a potência de corte, vibração, rugosidade Ra e Rt, emissão acústica e desgaste de flanco. Realizou-se, também, a análise dos desgastes para determinar os tipos e mecanismos atuantes durante o processo de torneamento e a análise dos cavacos gerados. Para a ferramenta de alumina-magnésio determinou-se as regiões que produzem as menores respostas para cada variável de saída enquanto para a ferramenta experimental de alumina-cromo observou-se que as melhores condições ocorrem quando na combinação de parâmetros os parâmetros ótimos são VC = 400 m/min, f = 0,9 mm/rev e ap = 0,09 mm. Observou-se que o mecanismo principal de desgaste ocorrido nas ferramentas durante os ensaios foi o do tipo abrasivo e adesivo, e os tipos de desgastes mais presentes foram o desgaste de flanco e a formação de uma aresta postiça de corte prejudicando a qualidade superficial da peça. Os cavacos formados durante o processo de usinagem podem ser classificados como cavacos de cisalhamento helicoidais, para menores valores de avanço e profundidade de corte, e cavacos de cisalhamento curto para valores intermediários e altos de avanço e profundidade de corte. Desta forma, pode-se afirmar que existe um grande potencial de aplicação das ferramentas cerâmicas experimentais na usinagem da superliga VAT 80A®.

Superalloys have their application in the most diverse branches of the automotive, aeronautics and nuclear industries. Due to its high mechanical properties its machining process is of interest to several researchers. The objective of this work is the study of the turning machining of the superalloy VAT 80A® using experimental ceramic tools of alumina-magnesium and aluminachromium. For experimental planning, the response surface methodology was used using a second-order model for the experiments with the alumina-magnesium experimental tool and a first-order model for the experimental alumina-chromium tool. The input variables were cutting speed, feed, and depth of cut and the output variables were cutting power, vibration, roughness Ra and Rt, acoustic emission and flank wear. The wear analysis was also performed to determine the types and mechanisms took place during the turning process and the analysis of the chips generated. For the alumina-magnsium tool, the regions that produce the lowest responses for each output variable were determined, and for the experimental alumina-chromium tool it was observed that the best conditions occur when in the combination of parameters the optimal parameters are VC = 400 m/min, f = 0.9 mm/rev and ap = 0.09 mm. It was observed that the main wear mechanism occurred in the tools during the tests was the abrasive and adhesive type, and the most present types of wear were flank wear and the formation of a built-up edge impairing the surface quality of the part. Chips formed during the machining process can be classified as helical shear chips, for lower feed and depth of cut values, and short shear chips for intermediate and high feed and depth of cut values. Thus, it can be affirmed that there is a great potential for application of experimental ceramic tools in the machining of the VAT 80A ®.
Study of the applicability of experimental ceramic tools in turning machining of VAT 80A® superalloy
Keywords: Metodologia da superfície de resposta; Desgaste; Rugosidade; Monitoramento; Potência; Response surface methodology; Wear; Roughness; Monitoring; Power; Ligas resistentes ao calor; Usinagem; Desgaste mecânico