Fabricação de ferramentas de corte em gradação funcional por Spark Plasma Sintering (SPS) (2014)
- Authors:
- Autor USP: CARNEIRO, MARCELO BERTOLETE - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMR
- Subjects: USINAGEM; SINTERIZAÇÃO; ENSAIOS DOS MATERIAIS; RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
- Language: Português
- Abstract: O objetivo do trabalho foi fabricar ferramentas de corte para usinagem a partir de materiais em gradação funcional (“Functionally Graded Materials – FGM”), fazendo uso da técnica de sinterização por plasma pulsado (“Spark Plasma Sintering – SPS”), a qual permite taxa de aquecimento e resfriamento maior do que as técnicas tradicionais, menor temperatura e tempo de operação, melhor controle energético e alta repetibilidade. Os materiais utilizados foram pós cerâmicos a base de alumina (Al₂O₃-ZrO₂ e Al₂O₃-TiC) e metal duro (WC-Co), de modo que dois insertos foram desenvolvidos, um de cerâmica branca (Al₂O₃-ZrO₂) em gradação com metal duro e outro de cerâmica mista (Al₂O₃-TiC) em gradação com metal duro. A metodologia experimental se desenvolveu a partir da aplicação de um modelo termo-mecânico para estimar a tensão residual térmica ao longo da espessura da ferramenta, estudo da influência dos parâmetros de sinterização por SPS (Temperatura e Pressão) sobre a qualidade do sinterizado (caracterização da propriedade física, densidade), com base nesses dados foi escolhida a melhor condição de operação para fabricar corpos de prova (CPs) para os ensaios mecânicos de resistência à flexão, dureza e tenacidade à fratura, além de insertos em FGM para os ensaios de usinagem em ferro fundido cinzento fazendo uso da operação de torneamento. Os resultados mostraram que o parâmetro de máquina que mais influenciou a densidade foi a Temperatura, os FGMs de AlTiC e AlZr obtiveram um aumento de 126 e 73% na resistência à flexão em relação às suas respectivas cerâmicas homogêneas, seguindo a sequência dos materiais, a dureza foi avaliada em 13,8 e 15,8 GPa, enquanto a tenacidade à fratura em 4,91 e 5,04 MPa.m½.Quanto aos ensaios de usinagem, as ferramentas de FGM AlZr apresentaram menor desgaste do que as FGM AlTiC, as forças de corte foram influenciadas pelas variáveis Avanço e Velocidade de corte, finalmente, o Avanço foi a variável que mais influenciou os resultados de rugosidade.
- Imprenta:
- Data da defesa: 23.01.2014
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ABNT
CARNEIRO, Marcelo Bertolete. Fabricação de ferramentas de corte em gradação funcional por Spark Plasma Sintering (SPS). 2014. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2014. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-14122014-155118/. Acesso em: 04 mar. 2026. -
APA
Carneiro, M. B. (2014). Fabricação de ferramentas de corte em gradação funcional por Spark Plasma Sintering (SPS) (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-14122014-155118/ -
NLM
Carneiro MB. Fabricação de ferramentas de corte em gradação funcional por Spark Plasma Sintering (SPS) [Internet]. 2014 ;[citado 2026 mar. 04 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-14122014-155118/ -
Vancouver
Carneiro MB. Fabricação de ferramentas de corte em gradação funcional por Spark Plasma Sintering (SPS) [Internet]. 2014 ;[citado 2026 mar. 04 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-14122014-155118/ - Femtosecond laser texturing effect on abrasive wear of cemented carbide tools
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