USINAGEM
26 – FUNDIÇÃO e SERVIÇOS – SET. 2017
Paulo Sérgio Martins, José Rubens Gonçalves Carneiro, André Bragança Carvalho França, Leonardo Dutra e Pedro Paiva Brito
Com o desenvolvimento de novas ferramentas de corte, as velocidades empregadas nos processos atingem valores inconcebíveis. Nesse contexto, o aço e o ferro fundido vêm sendo gradativamente substituídos por materiais de menor densidade e melhor usinabilidade. Neste sentido, os autores deste trabalho avaliaram a furação de uma liga Al-Si fundida sob pressão, com o uso de uma broca de aço rápido VK5. O ponto de vista principal foi a tolerância do produto e o desgaste da ferramenta. Paulo Sérgio Martins desenvolveu este trabalho pela Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC Minas) e pelo Centro Universitário Una, ambos de Belo Horizonte (MG). José Rubens Gonçalves Carneiro, André Bragança Carvalho França, Leonardo Dutra e Pedro Paiva Brito o fizeram pela Universidade Católica de Minas Gerais (PUC Minas). O artigo foi originalmente apresentado no 8º Congresso Brasileiro de Engenharia de Fabricação (Cobef), realizado de 18 a 22 de maio de 2015, em Salvador (BA). Reprodução autorizada.
A geometria de furos usinados com brocas de aço rápido VK5, em peça de Al-Si As ligas de alumínio são cada vez mais utilizadas, dada a sua resistência mecânica, baixa densidade e boa usinabilidade. A adição do silício ao alumínio diminui o seu ponto de fusão e melhora a resistência ao desgaste dos componentes. As ligas Al-Si, por exemplo, são usadas na fabricação de componentes de motores de combustão, que exigem fluidez e baixa tendência de contração; propriedades alcançadas na fundição sob pressão. Para a produção de uma peça em Al-Si, a exemplo de cabeçotes de motor, diversas operações de usinagem são empregadas, a citar a furação, alargamento, rosqueamento, mandrilamento, fresamento e lavagem. Posteriormente, o acabamento é feito, neste caso, sem a necessidade de retificação ou polimento. Devido à boa condução de calor da liga Al-Si, as forças de corte usadas e a taxa de desgaste da ferramenta são consideradas baixas. Estima-se que em torno de 15% a 20% de todo o aço produzido no mundo seja transformado e removido por usinagem, na forma de cavaco. A usinabilidade de um material é definida como uma tecnologia comparativa, ou seja, que expressa, por meio de um valor numérico,
o confrontamento de um conjunto de propriedades de usinagem. Esse indicador pode ser obtido levando-se em consideração o número de componentes produzidos por hora, o custo de produção do componente ou a qualidade final da superfície trabalhada. O processo de usinagem é não linear, envolvendo fenômenos como a deformação plástica, fratura, impacto, pontos de contato intermitentes e desgaste. Caracteriza-se, ainda, pela geração de calor e elevada temperatura de corte. Em razão da complexidade do procedimento, muitas vezes não é possível obter uma descrição matemática da sua dinâmica, o que pode ser superado com o uso de sensores de medição. Em altas temperaturas, a ferramenta de corte pode perder a sua forma rapidamente ou sofrer desgaste, resultando no acréscimo da força de corte, baixa exatidão dimensional do produto, redução da vida útil, e dano mecânico e químico da superfície acabada. Essa elevada temperatura pode ser controlada por injeção de fluido lubrificante e refrigerante na interface cavaco-ferramenta. Dentre os processos de usinagem tradicionais, a furação é uma das operações de corte de metal mais
