Vida útil de ferramentas no torneamento longitudinal de aço ASTM 4140 temperado e cromado
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Data
2021-08-17Orientador
Zeilmann, Rodrigo Panosso
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A produção de cilindros hidráulicos aplicados na indústria automobilística tem como um dos seus principais componentes a fabricação de hastes usinadas. Por serem itens de segurança e com necessidade de atenderem propriedades mecânicas específicas, grande parte desses itens são produzidos com aços endurecidos, além de sofrerem processo de cromagem afim de aumentar dureza superficial e garantir resistência a corrosão. Assim, gerou-se a necessidade de evolução dos processos de usinagem para remoção de material endurecido, pois a baixa usinabilidade afeta diretamente os custos de produção destes componentes, tornando-os caros e muitas vezes inviáveis. O objetivo deste trabalho é contribuir para o estudo da usinagem de aço ASTM 4140 temperado e cromado, por meio do torneamento longitudinal utilizando ferramentas de corte. Foram testadas duas ferramentas de corte, sendo a primeira de Metal Duro e a segunda de cerâmica, com o propósito de obter o melhor desempenho em termos de vida da ferramenta e tempo de produção, além de identificar os mecanismos de desgaste envolvidos nas operações. Como limitador do teste, foram utilizados critérios de medição de desgaste máximo variando entre 0,2 mm para ferramenta de Metal Duro e 0,3 mm para ferramenta de cerâmica. A vida útil em minutos foi monitorada e analisada com a finalidade de encontrar as melhores possibilidades para a operação de usinagem. Os mecanismos de desgaste foram observados em todos os testes. A ferramenta de cerâmica apresentou vida útil 36,3% maior e aumento de 82% na quantidade de peças, em comparação com a ferramenta de Metal duro. O tempo de usinagem utilizando inserto de cerâmica reduziu 49,56%. Os custos totais de produção calculados para o melhor resultado dos testes com a ferramenta de cerâmica são menores do que para o melhor resultado obtido com a ferramenta de metal duro, desde que o custo da ferramenta não exceda 2,11 vezes o custo da ferramenta. Mantendo essa relação de custo dentro desta faixa de proporcionalidade, o inserto de cerâmica foi indicado para aplicação no processo produtivo. [resumo fornecido pelo autor]