Análise do desempenho de ferramenta de corte de cerâmica texturizada a laser no torneamento do FC250

Abstract

Ferramentas de corte de cerâmica são utilizadas na usinagem de ferros fundidos, aços ligas e aços endurecidos. As cerâmicas estruturais se caracterizam por possuir elevada dureza à quente, resistência à compressão e inércia química elevada. Estas propriedades permitem que o material tenha elevada resistência ao desgaste. Técnicas de texturização tem sido investigadas em ferramentas de usinagem para diminuir os esforços de corte, o atrito, com o intuito de aumentar vida útil da ferramenta, além de melhorar qualidade na peça usinada. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho de ferramentas de corte de cerâmica a base de óxido alumínio texturizadas por laser, no torneamento de ferro fundido cinzento, que produz cavaco descontínuo. Para tanto, foi gerado um padrão de textura reta e paralela a aresta principal de corte em uma estação de laser de pulsos ultracurtos. As texturas foram caracterizadas em um microscópio 3D óptico. Testes de usinagem foram realizados em um torno CNC, mantendo as condições de corte constante, porém variando as ferramentas em referência (sem textura) e texturizada. Os esforços de corte foram monitorados com auxílio de um dinamômetro. A qualidade da superfície da peça usinada foi avaliada através dos parâmetros de rugosidade Ra (média aritmética dos valores absolutos das ordenadas de afastamento) e Rz (média aritmética da altura máxima do perfil para cinco comprimento de amostragem). A peça de trabalho foi um ferro fundido cinzento (FC250). Cada ferramenta usinou uma barra do mesmo material e dimensão. Os resultados mostraram força de usinagem 7% (54 N) maior para a ferramenta texturizada. Na avaliação da rugosidade, os valores de Ra foram semelhantes para as duas ferramentas avaliadas, enquanto que para Rz a ferramenta texturizada gerou valores 6% (0,46 μm) maiores em relação à de referência. As ferramentas texturizadas não apresentaram lascamento devido aos esforços submetidos a mesma durante as condições de ensaio