Influência do lubrificante em corte por cisalhamento de chapa aço carbono - Reis, Alex de Almeida dos (My University, 2023)
Most forming processes involve contact between two or more surfaces and a lubricant between them. Friction occurs when there is relative movement between a forming tool and the material being deformed. The occurrence of friction in forming processes leads to unnecessary energy consumption, which can often be reduced simply by changing the lubricant. In general, friction is associated with negative aspects in mechanical forming as it results in energy consumption, tool wear, and increased temperature in the tool. This study aimed to evaluate the impact of different types of lubricants in the application of the forming process, aiming to achieve better cutting performance and increased tool life. Experiments were conducted by varying five types of lubricants: two mineral-based and three synthetic-based, to assess the punch life span. The tests took place in a production environment using a 300-ton servo-controlled press, a stamping tool with a defined cutting clearance, a lubricant sprayer with temperature control, and controlled oil application on the formed parts. For each test round, 10,000 pieces were formed in each experiment. The following parameters were evaluated: punch edge wear, burr height generated on the piece, and variation in cutting force between the beginning and the end of the experiment. At the end of this study, the lubricant that exhibited the longest tool life and the best cost-effectiveness was chosen. With this study, the method for conducting new and future cutting lubricant tests was defined for the company that provided the experiments. [resumo fornecido pelo autor]
A maioria dos processos de conformação envolve o contato entre duas ou mais superfícies e um lubrificante entre eles. O atrito ocorre quando existe um movimento relativo entre uma ferramenta de conformação e o material que está sendo deformado. A ocorrência de atrito nos processos de conformação leva a consumo de energia desnecessário e que, muitas vezes, pode ser reduzido apenas pela troca de lubrificante. De modo geral, o atrito é associado a um aspecto negativo na conformação mecânica, pois gera consumo de energia, desgaste de ferramental, e aumento da temperatura na ferramenta. Este trabalho teve como objetivo avaliar o impacto de diferentes tipos de lubrificantes na aplicação do processo de estampagem, visando viabilizar maior desempenho no corte e aumento de vida útil da ferramenta. Foram realizados experimentos variando cinco tipos lubrificantes: dois de origem mineral e três de base sintética, buscando avaliar o rendimento na vida útil dos punções. Os testes ocorreram em um ambiente produtivo, utilizando-se uma prensa servocontrolada de 300 toneladas, uma ferramenta de estampagem com folga de corte definida, um aspersor de lubrificante com controle de temperatura e quantidade de óleo aplicada nas peças estampadas. Para cada rodada de teste foram estampadas 10 mil peças em cada experimento. Os seguintes parâmetros foram avaliados: desgaste na borda do punção, altura da rebarba gerada na peça e a variação da força de corte entre o início e o fim do experimento. Ao fim deste trabalho concluiu-se pela escolha do lubrificante que apresentou a maior vida útil do ferramental e o melhor custo-benefício. Com este estudo, definiu-se o método para realizar novos e futuros testes de lubrificantes de corte, na empresa que propiciou os experimentos. [resumo fornecido pelo autor]
Keywords: Engenharia mecânica; Cisalhamento; Chapas de aço; Lubrificação e lubrificantes; Atrito; Tribologia