Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-08-08Bitstream added on 2014-06-13T20:47:45Z : No. of bitstreams: 1 gehringjunior_w_me_guara.pdf: 18287004 bytes, checksum: 736e773d746f989051987a24251619b8 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho apresenta uma análise de parâmetros para a seleção de material de ferramenta de corte indicando o uso do Stellite como alternativa para obter melhor produtividade nas serrarias de desdobro de madeiras no Brasil. Para tanto, estudou-se as inter relações entre a propriedades físico químicas de espécies de madeira tropical e o processamento mecânico de desdobro das mesmas, além das origens do desgaste dos materiais empregados como ferramenta de corte. Foram realizados experimentos para determinar as características de densidade básica, teor de sílica e acidez de algumas espécies de madeira tropicais. As espécies estudadas foram: Angelim vermelho (Dinizia excelsa Ducke), Angelim pedra (Hymenolobium petraeum Ducke), Maçaranduba (Manilkara huberi (Ducke) Chevalier), Itaúba (Mezilourus lindaviana Schwacke & Mez), Mandioqueira lisa (Qualea albifloraWarm), Mandioqueira escamosa (Qualea paraensis Ducke) e Quaruba fissurada (Vochysia maxima Ducke). Para tais experimentos, as amostras foram colhidas e gerenciadas nas regras do manejo sustentável. Após a caracterização das espécies e análise do grau de abrasividade das mesmas, foi escolhida a espécie Maçaanduba para os testes de desempenho em processos de usinagem e, nas condições de corte e processamento utilizadas, relata-se de forma comparativa os apectos teóricos citados na revisão bibliográfica. Como resultado, pode-se comprovar que o material Stellite apresentou desempenho superior relativo ao desgaste e avarias, quando comparado com outros materiais como o metal duro, além de demonstrar um efetivo ganho de produtividade no serramento de toras de madeira de maçaranduba / This study presents an analysis of selection parameters for cutting tool materials, indicating Stellite alloy as a substitute to improve sawmill productivity in Brazil. For that purpose, it was studied the interrelationship between the physical and chemical properties of tropical wood and the wood cutting mechanical process, as well as the origins of wear in cutting tool materials. Some tropical woods were tested for specific, gravity, silica content and acidity. The following species were studied: Angeli vermelho (Dinizia excelsa Ducke), Angelim pedra (Hymenobolobium petraeum Ducke), Maçaranduba (Manilkara huberi (Ducke) Chevalier), Itaúba (Mezilaurus lindaviana Schwacke & Mez), Mandioqueira lisa (Qualea albiflora Warm), Mandioqueira escamosa (Qualea paraensis Ducke) e Quaruba fissurada (Vochysia maxima Ducke). For those experiments, the samples were collected and processed following sustainable management practices. After characterization and analysis of abrasion degree of those species, the Manilkara huberi (Ducke) Chevalier was selcted for the machining process performance tests. Under the cutting and processing conditions established, the theoretical aspects cited in the references are comparatively reported. As a result, it was possible to demonstrate that the Stellite alloy displayed better wear and tear perfomance when compared with other materials sucha as hard beside demonstrating effective productivity gain when sawing Manilkara huberi (Maçaranduba) wood

Submitted by Victor Hugo Albuquerque Rizzo (victor.rizzo@ufpe.br) on 2015-04-14T13:47:01Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Andréa Gonçalves de Sousa.pdf: 2327400 bytes, checksum: 83a3987fa7b92597782030b512b7729a (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-14T13:47:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Andréa Gonçalves de Sousa.pdf: 2327400 bytes, checksum: 83a3987fa7b92597782030b512b7729a (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-07 / CNPq; PROPESq / Este trabalho consta de um estudo sobre a viabilidade de fabricação de uma ferramenta de corte feita em cerâmica baseada em óxido de alumínio com reforço de óxido de titânio e lantânio. As propriedades mecânicas das cerâmicas de alumina são melhoradas com adição de alguns constituintes, como óxido de cromo, titânio e níquel, estas possuem alto grau de dureza, resistência ao desgaste e excelente estabilidade química. Estudos realizados anteriormente mostram que elementos de terras raras auxiliam a sinterização da Al2O3, como resultado, as propriedades físicas e mecânicas das cerâmicas são visivelmente melhoradas. No presente trabalho, foram avaliadas as propriedades dos compósitos cerâmicos produzidos à base de Al2O3 reforçadas com 35% em peso de TiO2, e 0,0%, 0,5%, 1,0%, 1,5% e 2,0% de La2O3, para uso como ferramenta de corte, bem como, o estudo de suas características microestruturais e das propriedades mecânicas. Os compósitos cerâmicos foram produzidos por processo termo-mecânico. Observouse através dos resultados de DRX após a sinterização que nenhuma nova fase foi formada, além das características dos óxidos precursores. De acordo com o resultado de ATP antes e após moagem de 24 horas, observou-se redução do diâmetro médio de partícula de 95,25%, o que se mostrou adequado para melhor sinterização dos compósitos, visto que esta diminuição aumenta a velocidade de reação da matéria prima durante a queima. ATD nos mostrou a estabilidade dos compósitos estudados a partir da temperatura de 460ºC, significando que não apresentará mais mudanças de fases. Os resultados obtidos através da MEV mostraram-se satisfatório no que diz respeito à boa distribuição e homogeneidade de tamanho de partícula. As amostras com 1,0% e 1,5% de La2O3 tiveram melhores resultados no que tange esses aspectos. De acordo com os resultados de microdureza vickers observou-se que a amostra com 1,5% de La2O3, apresentou melhores resultados de dureza.

O objetivo principal desse trabalho é investigar a aplicação de cerâmica á base de Zirconia em ferramentas de corte na usinagem de aço temperado (VND) utilizando um torno de ultraprecisão. Foram analisados dois tipos de composições de cerâmicas com estrutura cristalina diferentes, sendo elas: monoclínica e tetragonal. A diferença destas estruturas é devido à adição de Ytria. A fase monoclínica não contém Ytria em sua composição, enquanto, a fase tetragonal é obtida com Ytria (\'Y IND.3\') (chamada zirconia parcialmente estabilizada com Ytria). A fase tetragonal apresenta uma resistência elevada ao impacto junto com alta dureza (1800 kgf/\'MM POT.2\') quando comparada com a fase monoclínica que apresenta alta dureza mas menor tenacidade. Devido a este fato, esses materiais têm chamado à atenção dos pesquisadores para a usinagem de aços endurecidos. A geração de superfície é influenciada por diversos fatores, sendo eles: material peça, condições de corte, erros macro geométrico, erros de micro geometricos e do estado da aresta da ferramenta. Na usinagem de ultraprecisão a alta rigidez e vibração/trepidação máquina ferramenta é usada para evitar erros de micro geometria e macro geometria que conseqüentemente são transferidos para superfície da peça. Neste trabalho, devido ao fato de se usar um torno de ultraprecisão é possível afirmar que o perfil da rugosidade é gerado pela replicação do perfil da aresta da ferramenta de corte para a superfície da peça. A rugosidade da superfície foi medida com um perfilometro óptico com resolução de 0,1 nm. Os resultados mostraram que a rugosidade da superfície obtida após os testes de usinagem com as ferramantas de cerâmicas chegou á valores em torno de 0,140 microns, o que equivale ao acabamento com processo de retificação. Outro aspecto importante refere-se ao desgaste das ferramentas que, conseqüentemente, tem uma grande influência nos resultados obtidos. As ferramentas de corte foram analisadas antes e depois da usinagem por microscópio eletrônico de varredura. Verificou-se que as ferramentas de corte na fase tetragonal apresentaram desgaste do tipo cratera na aresta da ferramenta enquanto a aresta da ferramenta monoclínica apresentou desgaste do tipo lascamento. / The main objective of this work is to investigate the application of a ceramic composite of Alumina-Zirconia cutting tools inserts in the machining of hardened steel (VND) in an ultraprecision lathe. Two different ceramic compositions with different crystalline structure were tested, to know: monoclinic and tetragonal. The difference in these structures is due the addition of Yttrium. The monoclinic phase has no Yttrium in its composition while the tetragonal phase is obtained with Ytrium (\'Y IND.3\') (named partially stabilized zirconium). The tetragonal phase presents a high impact toughness along with high hardness (1800 kgf/\'MM POT.2\') when compared to the monoclinic phase which presents high hardness but lower toughness. Due to this fact, these materials have draw attention of researchers in the field of machining of hardened steels. The surface generation is influenced by several factors, to know: workpiece material, cutting conditions, macro geometry errors, micro geometry errors and the sharpness of the cutting edge. In ultraprecision machining, a high stiffness and chatter/vibration free machine tool is used in order to avoid common macro and micro geometry errors replicated into the workpiece surface. In this case, it is possible to assert that the roughness profile is generated by the replication of the cutting tool edge profile to the workpiece surface. The surface roughness was measured by an optical profiler with resolution of 0,1 nm. The results showed that the surface roughness obtained after machining tests with these ceramic inserts were in the range of 0,140 micrometers, which is in the same range of roughness obtained by the grinding process. Another important aspect refers to the wear of the ceramic inserts which has direct influence in the performance as a cutting tool material. The cutting inserts were evaluated before and after machining by scanning electron microscope. It was found that the tetragonal phase cutting tools presented crater wear on the rake face while the monoclinic phase presented cutting edge chipping as the main main type of wear.

O objetivo principal desse trabalho é investigar a aplicação de cerâmica á base de Zirconia em ferramentas de corte na usinagem de aço temperado (VND) utilizando um torno de ultraprecisão. Foram analisados dois tipos de composições de cerâmicas com estrutura cristalina diferentes, sendo elas: monoclínica e tetragonal. A diferença destas estruturas é devido à adição de Ytria. A fase monoclínica não contém Ytria em sua composição, enquanto, a fase tetragonal é obtida com Ytria (\'Y IND.3\') (chamada zirconia parcialmente estabilizada com Ytria). A fase tetragonal apresenta uma resistência elevada ao impacto junto com alta dureza (1800 kgf/\'MM POT.2\') quando comparada com a fase monoclínica que apresenta alta dureza mas menor tenacidade. Devido a este fato, esses materiais têm chamado à atenção dos pesquisadores para a usinagem de aços endurecidos. A geração de superfície é influenciada por diversos fatores, sendo eles: material peça, condições de corte, erros macro geométrico, erros de micro geometricos e do estado da aresta da ferramenta. Na usinagem de ultraprecisão a alta rigidez e vibração/trepidação máquina ferramenta é usada para evitar erros de micro geometria e macro geometria que conseqüentemente são transferidos para superfície da peça. Neste trabalho, devido ao fato de se usar um torno de ultraprecisão é possível afirmar que o perfil da rugosidade é gerado pela replicação do perfil da aresta da ferramenta de corte para a superfície da peça. A rugosidade da superfície foi medida com um perfilometro óptico com resolução de 0,1 nm. Os resultados mostraram que a rugosidade da superfície obtida após os testes de usinagem com as ferramantas de cerâmicas chegou á valores em torno de 0,140 microns, o que equivale ao acabamento com processo de retificação. Outro aspecto importante refere-se ao desgaste das ferramentas que, conseqüentemente, tem uma grande influência nos resultados obtidos. As ferramentas de corte foram analisadas antes e depois da usinagem por microscópio eletrônico de varredura. Verificou-se que as ferramentas de corte na fase tetragonal apresentaram desgaste do tipo cratera na aresta da ferramenta enquanto a aresta da ferramenta monoclínica apresentou desgaste do tipo lascamento. / The main objective of this work is to investigate the application of a ceramic composite of Alumina-Zirconia cutting tools inserts in the machining of hardened steel (VND) in an ultraprecision lathe. Two different ceramic compositions with different crystalline structure were tested, to know: monoclinic and tetragonal. The difference in these structures is due the addition of Yttrium. The monoclinic phase has no Yttrium in its composition while the tetragonal phase is obtained with Ytrium (\'Y IND.3\') (named partially stabilized zirconium). The tetragonal phase presents a high impact toughness along with high hardness (1800 kgf/\'MM POT.2\') when compared to the monoclinic phase which presents high hardness but lower toughness. Due to this fact, these materials have draw attention of researchers in the field of machining of hardened steels. The surface generation is influenced by several factors, to know: workpiece material, cutting conditions, macro geometry errors, micro geometry errors and the sharpness of the cutting edge. In ultraprecision machining, a high stiffness and chatter/vibration free machine tool is used in order to avoid common macro and micro geometry errors replicated into the workpiece surface. In this case, it is possible to assert that the roughness profile is generated by the replication of the cutting tool edge profile to the workpiece surface. The surface roughness was measured by an optical profiler with resolution of 0,1 nm. The results showed that the surface roughness obtained after machining tests with these ceramic inserts were in the range of 0,140 micrometers, which is in the same range of roughness obtained by the grinding process. Another important aspect refers to the wear of the ceramic inserts which has direct influence in the performance as a cutting tool material. The cutting inserts were evaluated before and after machining by scanning electron microscope. It was found that the tetragonal phase cutting tools presented crater wear on the rake face while the monoclinic phase presented cutting edge chipping as the main main type of wear.