Minimização do impacto ambiental com a técnica da retificação cilíndrica externa de mergulho de cerâmicas avançadas com a utilização da mínima quantidade de lubrificante (MQL) com adição água

Os fluidos de corte foram introduzidos nos processos de usinagem com a finalidade de melhorar as características de os processos tribológicos que estão sempre presentes nas superfícies de contato entre a ferramenta e a peça. Devido à multiplicidade de efeitos negativos do corte os fluidos, os resíduos produzem sobre a humanidade e o nosso meio ambiente, na produção moderna, tem havido uma crescente atenção com os cuidados para se selecionar os fluidos de forma eficiente que, além de eficiente deve ser compatível com o ambiente. Além dos requisitos habituais tribológicos de corte, os fluidos devem satisfazer as exigências do ambiente e atender a legislação ambiental imposta pelo Estado ou internacional ISO 14000. Dentre as alternativas, destaca-se a usinagem a seco e a utilização da mínima quantidade de lubrificação (MQL). Este último pode ser utilizado também com adição de água e, consequentemente, consumindo um volume menor de fluido de corte. Este trabalho pretende analisar o comportamento da técnica da MQL com adição de água no processo de retificação de cerâmicas avançadas, assunto pouco divulgado na literatura formal. Este estudo foi feito através da análise da avaliação do comportamento rugosidade do material retificado. Pela avaliação dos resultados obtidos, foi possível avaliar a técnica da MQL com água, interpretando-a como um método alternativo de usinagem menos agressivo ao meio ambiente, já que houve melhoria consistente da rugosidade do material pela técnica da MQL tradicional para a MQL com adição de água e com a limpeza da superfície de corte do rebolo.

Dressagem monitorada por emissão acústica e potência de corte

Para a realização deste experimento, foram utilizados um rebolo de óxido de alumínio instalado em uma retificadora plana, um dispositivo em forma de balança juntamente com o sensor de deslocamento, um sistema de aquisição de sinais e um dressador de ponta única de diamante. O processamento digital dos dados foi obtido com o software Matlab. Nos ensaios, foram aplicados diferentes graus de recobrimento e profundidade de dressagem e comparada a agressividade obtida. A partir dos dados resultantes, os parâmetros RMS, DPO e DPKS mostraram-se bons indicadores para a operação. Também ficou comprovado que para recondicionar e definir novas características para o rebolo é necessária a remoção de 120 um. Do estudo do espectro do dinal de EA, notou-se que não há componentes hormônicas com frequência superior a 200 KHz.

Comparação de desgaste para dois tipos diferentes de diamantes sintéticos CVD em sua utilização para a dressagem de ponta única de rebolos de óxido de alumínio

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Proposta de equipamento de baixo custo para detectar danos térmicos

Baseado em um controlador digital de sinais, o sistema de monitoramento e detecção da queima em tempo real proposto neste estudo realiza a aquisição das sinais RMS de emissão acústica e da potência ativa do motor de acionamento do rebolo. Essas ações são necessárias para realizar o cálculo de estatísticas que foram utilizadas em trabalhos científicos e mostraram-se eficientes na detecção da queima em processos de retiticação. Dessa forma, é possível atuar sobre a retificadora, interrompendo seu funcionamento ou realizando correções nas variáveis do processo.

Análise do desgaste em ferramentas de diamantes nacionais

Três tipos de diamantes foram observados neste trabalho, para determinar qual apresenta a melhor relação entre desgaste e tempo de vida de um dressador de ponta única. A metodologia empregou o dressamento de um rebolo de óxido de alumíno e, a cada vinte passes, com avanço da profundidade de dressagem de 40 μm por passe, registrou uma imagem da ponta da ferramenta em um estereoscópio. O dressador foi então recolocado na retificadora para a realização de novas dressagens até o fim de vida do diamante. O critério para o fim do ensaio foi o faiscamento gerado pelo contato do rebolo com a base do dressador. Foram realizados três ensaios para cada tipo de diamante. O Mato Grosso apresentou os maiores desgastes de área, e o Brasil Extra, o menor. O CVD nacional teve desempenho parecido com o do Brasil Extra, mas com tempo maior de dressagem nos ensaios. Ou seja, apresentou baixo desgaste e durabilidade maior.

Retificação cilíndrica externa de mergulho de cerâmicas avançadas com adição de água

Com o atual índice de poluição gerada por resíduos industriais prejuduciais à saúde do ser humano, as indústrias, universidades e centros de pesquisa são influenciados a pesquisar métodos alternativos menos danosas. O uso do fluido de corte, por exemplo, tem sido constantemente estudado para que este possa ser eliminado, substituído ou utilizado na mínima quantidade possível. Entre as alternativas, destacam-se a usinagem a seco e a utilização da MQL, que também pode ser utilizada com adição de água. Esta é a opção deste estudo no processo de retificação de cerâmicas avançadas, assunto pouco divulgado na literatura formal. Para isso, foram avaliadas as variáveis de saída na retificação externa, como o comportamento da rugosidade do material retificado e desgaste diametral do rebolo. Com os resultados obtidos, foi possível avaliar a técnica da MQL com água, interpretando-a como um método alternativo bem-sucedido: houve melhoria consistente da rugosidade e diminuição do desgaste do rebolo.

Grinding of AISI 4340 steel with interrupted cutting by aluminum oxide grinding wheel

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Comparação de três métodos na retificação cilíndrica do aço ABNT 52100

No processo de retificação, a lubrificação no contato da ferramenta (rebolo) com a peça e a refrigeração da superfície usinada visa melhor acabamento final. Este trabalho apresenta como alternativa ao método convencional de lubrificação/refrigeração (fluido abundante) a técnica MQL em duas condições: pura e com adição de água. Foram avaliadas a eficiência e a eficácia desses métodos no processo de retificação cilíndrica externa do aço ABNT 52100 com o rebolo de óxido de alumínio. Apesar de desgastar um maior volume de rebolo e resultar em um maior desvio de circularidade na peça, as técnicas de MQL puro e MQL com adição de água apresentaram os melhores valores de rugosidade, o que os tornam alternativas ao método convencional.

Lubrificante diluído em água na retificação cilíndrica externa de mergulho em cerâmica avançada

Este trabalho pretende analisar o comportamento da fetificação de cerâmica avançada juntamente com a técnica de MQL. Foram avaliadas variáveis de saída do processo de retificação, tais como comportamento de potência de corte, rugosidade e desgaste do rebolo. Dos resultados de rugosidade obtidos, o MQL feito com lubrificante diluído em água, na proporção de 1 : 1 foi considerado um potencial substituto ao MQL tradicional.

Proposta de um sistema de monitoramento do processo de retificação plana baseado em plataforma de hardware livre e sensor de baixo custo

O processo de retificação é considerado um dos últimos na cadeia de produção de peças de precisão. Assim, é essencial ter um sistema de monitoramento confiável para este processo. Neste trabalho é proposto um sistema de medição de vibração, rápido e versátil, baseado na plataforma de prototipagem eletrônica de hardware livre Arduino, com objetivo de monitorar em tempo real o processo de retificação plana, especialmente no que diz respeito à condição da peça retificada. Para este trabalho ensaios experimentais foram realizados numa máquina retificadora plana, empregando um rebolo de óxido de alumínio e uma peça de aço ABNT 1020. Por meio de um sensor piezelétrico de PZT (Pb-Lead Zirconate Titanate) de baixo custo, instalado junto à peça e conectado a uma das portas analógicas do hardware, foi possível medir o sinal de vibração durante o processo de retificação. Verificou-se que, a medida com que o rebolo perdia sua capacidade de corte, em função das consecutivas passadas sobre a peça, ocorria também uma significativa diminuição dos valores médios do sinal de vibração. Tal diminuição do sinal de vibração pode indicar o momento que o rebolo deve ser dressado, permitindo monitorar a qualidade superficial da peça durante o processo de retificação, evitando danos como é o caso da queima superficial. O princípio de operação e as principais características dessa técnica foram investigados, bem como algumas de suas limitações práticas.

Sinais de vibração no monitoramento do processo de retificação plana de cerâmicas avançadas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Comparação entre os métodos de aplicação de fluido de corte convencional e otimizado na retificação plana de cerâmicas

Com o grande crescimento tecnológico e a necessidade de melhoria, um dos materiais que ganhou uma grande gama na área da engenharia mecânica é a cerâmica, pois possui vantagens físico-químicas e propriedades mecânicas significativas sobre o aço. Entretanto, sua usinagem é um processo difícil e delicado, que requer ainda uma grande atenção em relação ao seu estudo. Assim, o processo de retificação é um dos métodos que tem apresentado bons resultados, porém um grande problema acerca de tal processo é o uso excessivo de fluidos de corte, o que se tornou uma preocupação mundial, já que os fluidos apresentam graves problemas socioambientais, além disso, o fluido de corte é responsável por uma grande parte do custo final do processo, provocando, desse modo, um grande interesse em pesquisas referentes a métodos alternativos de forma a reduzir o consumo e melhorar as características do fluido de corte utilizado. Este trabalho visa comparar duas técnicas de lubri-refrigeração, o método convencional e a Lubrificação Otimizada. O uso do método otimizado é uma alternativa à diminuição do volume de fluido utilizado, já que este tem como princípio a aplicação de uma menor quantidade de fluido de corte com uma alta velocidade, localmente aplicada, ou seja, com essa redução benefícios ambientais e socioeconômicas são obtidos. A análise do trabalho será feita a partir da avaliação das variáveis de saída do processo de retificação plana tais como o comportamento rugosidade e desgaste do rebolo, já que por elas é possível avaliar o processo em relação a qualidade da peça versus custo. Com essas analises, pretende-se avaliar se a técnica otimizada é viável a substituição da refrigeração convencional na retificação plana de cerâmicas.