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http://hdl.handle.net/1843/SBPS-7B5NX6| Type: | Tese de Doutorado |
| Title: | Estudo sobre a furação de compósito de resina epóxi reforçado com fibras de vidro |
| Authors: | Paulo Eustaquio de Faria |
| First Advisor: | Alexandre Mendes Abrao |
| First Co-advisor: | Haroldo Beria Campos |
| First Referee: | Geralda Cristina Durães de Godoy |
| Second Referee: | JOÃO ROBERTO FERREIRA |
| Third Referee: | Juan Carlos Campos Rubio |
| metadata.dc.contributor.referee4: | Paulo Cesar de Matos Rodrigues |
| metadata.dc.contributor.referee5: | SANDRO CARDOSO SANTOS |
| Abstract: | O desenvolvimento tecnológico tem permitido ao homem produzir aparelhos, equipamentos e máquinas cada vez mais sofisticados, obrigando a busca por matérias-primas que possam atender de forma satisfatória a essas novas necessidades. Materiais como os tradicionais metais, polímeros e cerâmicos ainda são largamente empregados, mas vêm sendo substituídos por materiais compósitos, daí a necessidade de se processar esses materiais para que possam ser utilizados como componentes de produtos diversos. Uma das maneiras de se processar estes materiais é através de operações de usinagem, o que motiva o presente trabalho. Mais especificamente, este trabalho investiga a usinabilidade de material compósito a base de resina epóxi reforçada com fibras de vidro durante a operação de furação, empregando, para tanto, brocas de aço rápido e de metal durocom diferentes geometrias e sob condições de corte distintas. Além da caracterização do material, foram realizados ensaios de medição de força de avanço, avaliação do desgaste das ferramentas de corte, delaminação do furo, rugosidade da parede do furo, desvios dimensional e de circularidade dos furos e avaliação das formas dos cavacos. Os resultados mostraram que o avanço, a gramatura da fibra e a geometria da broca são os principais parâmetros que afetam a força de avanço. Em relação ao desgaste das ferramentas de corte, a broca de aço rápido sofreu desgaste acentuado após a execução de 1000 furos, ao passo que a broca de metal duro apresentou desgaste desprezível após 24000 furos. A abrasão foi o principal mecanismo de desgaste observado, e o uso de ferramenta de metal duro com revestimento apresentou influência sobre a resistência ao desgaste da broca e a força de avanço. A delaminação dos furos foi influenciada pela geometria e pelo desgaste das brocas, isto é, quanto maior o ângulo de posição da ferramenta e o desgaste, maior a delaminação do furo. Além disso, a delaminação foi mais acentuada para valores baixos de avanço. A rugosidade da parede do furo aumentou com a elevação do avanço, mas mostrou-se pouco sensível a variações na velocidade de corte. A variação dimensional (diâmetro) e de circularidade dos furos foram fortemente influenciadas pelo desgaste da broca. A qualidade da parede do furo produzido com a broca de metal duro foi superior à qualidade proporcionada pela broca de aço rápido. Finalmente, a utilização de valores mais altos de avanço resultou na produção de cavacos maisespessos. Já a elevação do desgaste da ferramenta resultou em cavacos na forma de pó. |
| Abstract: | The technological development has allowed the manufacture of sophisticated goods, leading to the pursuit of materials able to satisfactorily fulfill these requirements. Materials such as traditional metals, polymers and ceramics are still widely employed; however, theyhave been increasingly replaced by composite materials, which must be processed to the finished geometry and dimensions. This work is concerned with drilling of glass fibre reinforced epoxy resin using high speed steel and cemented tungsten carbide drills with distinct geometries and under various cutting parameters. In addition to the work material characterization, the experimental work involved measuring of feed force, tool wear, hole delamination, hole wall roughness, dimensional and circularity deviations and chip form. In general, the results indicated that feed rate, bundle thickness and drill geometry were the principal parameters affecting feed force. As far as the tool wear is concerned, the high speed steel drill showed severe wear after drilling 1000 holes, whereas the carbide drill presented negligible wear after producing 24000 holes. Abrasion was the principal wear mechanism observed and the use of coated carbide drill did represent any improvement in tool wear resistance and feed force. Delamination of the holes was affected by drill geometry and wear, i.e., the higher the cutting edge angle and the feed rate, the higher the delamination. Furthermore, the damage is accentuated when feed rate is reduced. The wall surface roughness increases with feed rate, however, it was less sensitive to changes in cutting speed. The dimensional (diameter) and circularity variations were strongly affected by tool wear. The quality of the hole wall generated by the tungsten carbide drill was superior to that produced by the high speed steel tool. Finally, thicker chips were generated when drilling at higher feed rates. Additionally, increasing tool wear resulted in chips in the powder form. |
| Subject: | Materiais compostos Processos de fabricação Engenharia mecânica |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/SBPS-7B5NX6 |
| Issue Date: | 26-Mar-2007 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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