Avaliação da texturização a laser em ferramentas de corte aplicadas ao torneamento de Ti6Al4V

Abstract

O presente estudo dá continuidade a trabalhos anteriores que compõem um projeto de doutorado. Este projeto investiga o uso de ferramentas de corte de metal duro com texturas produzidas por laser de femtossegundos, aplicadas ao torneamento da liga de titânio Ti6Al4V, um material de difícil usinabilidade. O objetivo principal é analisar como diferentes geometrias de texturas influenciam o desempenho da usinagem, avaliando variáveis como força de corte, rugosidade da peça, morfologia do cavaco, vida da ferramenta e efeitos da lubrificação. A pesquisa é estruturada em três etapas experimentais progressivas. Os resultados obtidos ao longo da primeira e segunda etapa do projeto demonstram que a texturização da superfície de saída da ferramenta de corte tem potencial significativo para melhorar a usinagem da liga Ti6Al4V. Com isso, um planejamento composto central (PCC) foi aplicado para aprofundar a análise sobre as demais variáveis. Os dados obtidos mostraram que certas combinações dessas variáveis promoveram reduções significativas nas forças de usinagem e na rugosidade da peça, evidenciando o efeito tribológico positivo das texturas quando devidamente ajustadas às condições de corte. Além disso, identificou-se que o efeito das texturas é dependente da faixa de avanço empregada, sugerindo que o comportamento do cavaco e sua interação com as texturas mudam significativamente conforme a carga aplicada no processo. Com os modelos gerados pela metodologia de superfícies de resposta (RSM), foi possível estimar os valores ótimos das variáveis geométricas da textura, cerca de 0° para a direção dos sulcos e 200 μm para a distância até a aresta de corte, permitindo, na etapa seguinte, buscar o máximo desempenho da ferramenta. Nessa fase, será realizada uma comparação direta com uma ferramenta não texturizada, a fim de quantificar os ganhos obtidos com a estratégia adotada, incluindo também a avaliação da vida útil da ferramenta em diferentes condições de usinagem.