Redução do atrito por meio da texturização a laser com pulsos ultracurtos do aço DIN 16MnCr5

Abstract

A indústria automobilística tem como um de seus principais desafios, e consequentemente, foco de pesquisa, a redução do coeficiente de atrito entre alguns componentes e sistemas presentes nos automóveis. Um dos grandes benefícios dos avanços nesta área é o aumento da vida útil dos componentes e a melhor eficiência do motor. Desta maneira, uma das formas propostas pela tribologia para a redução de atrito é a texturização de superfícies por laser. Neste trabalho, foi abordada a interação de pulsos laser com largura temporal na ordem de femtossegundos com o aço DIN 16MnCr5, utilizado na indústria automotiva. Objetivou-se buscar os melhores parâmetros de processo para obter micro cavidades com pouca ou nenhuma zona afetada pelo calor e sem a presença de rebarbas e material ressolidificado, normalmente presentes na texturização com laser de pulsos longos (nanossegundos). Para a realização do estudo foi utilizada a técnica de escaneamento diagonal, D-Scan, para determinação dos limiares de ablação em função da sobreposição de pulsos. Também foram realizados estudos de formação das cavidades com a variação da posição do ponto focal e do perfil espacial do feixe laser. São apresentados resultados de análises obtidas por microscopia óptica e de varredura e interferometria de luz branca, além de resultados dos ensaios tribológicos que mostraram redução de mais de 10% da força e coeficiente de atrito.