O estudo trata da medição da força de usinagem a verde de corpos de provas cerâmicos e sua correlação com as propriedades mecânicas após a sinterização. A usinagem a verde é empregada em compactos brutos para conferir formatos sem extremo compromisso com precisão dimensional ou para obter uma pré-forma antes da usinagem de acabamento após sinterização; é extensivamente empregada na usinagem de cerâmicas avançadas. Durante o processo de usinagem a verde os esforços de corte determinam a introdução de defeitos críticos na superfície e são geralmente estes defeitos que governam as propriedades mecânicas das cerâmicas após a sinterização. O trabalho objetiva a elaboração e montagem de um sistema de aquisição de dados das forças de usinagem, e procura identificar o limite de agressividade de corte na manutenção da integridade do corpo de prova com produção econômica. As medidas de torque de usinagem e velocidade periférica do rebolo podem representar um modelo para predizer a associação das forças de usinagem. Corpos de prova cilíndricos foram conformados a 100 e 200 MPa, tratados termicamente após a prensagem e usinados com diferentes parâmetros de corte, sinterizados e ensaiados quanto à resistência mecânica através de compressão e flexão a quatro pontos. Os resultados mostraram a importância do tratamento térmico antes da usinagem acima da temperatura de transição vítrea do ligante para peças prensadas a 100 e 200 MPa. Peças prensadas a 200 MPa e tratadas termicamente foram usinadas sem danos a taxas de remoção de 10.000 \'MM POT.3\'/min com potencia consumida de 1700 W. Com o emprego de um cabeçote com mancais aerostáticos de alta potência e baixo ruído não se detectou a introdução progressiva de defeitos críticos na superfície devido à ação do rebolo, porém se identificou um limite de velocidade de 400 mm/min em função da profundidade de corte que excedeu a resistência mecânica dos corpos de prova comprimidos a 100 MPa, levando a ruptura. A correlação entre potência consumida e taxa de remoção, forneceu informações muito importantes para o projeto de uma máquina de usinagem á verde de produtos cerâmicos em alumina. / The present study deals with the measurement forces of green machining ceramics and their correlation with the mechanical properties after sintering. The green machining is employed in crude compacts either to check raw formats without compromising the extreme dimensional accuracy or to obtain a preform prior to finish machining after sintering, extensively used in the machining of advanced ceramics. During the process of the green machining, cutting forces determine the introduction of the critical defects in the surface, which generally govern the mechanical properties after the sintering of ceramics. The study aims at the development and installation of a system of machining forces data acquisition and also the identification of the limit of cutting aggression to maintain the integrity of the ceramics with economic production. The torque measurements of machining and grinding wheel peripheral speed can represent a model to predict the association of the machining forces. Cylindrical bodies were conformed at 100 and 200 MPa, heat-treated after pressing and machined with different cutting parameters, sintered and tested concerning strength by compression and bending at four points. The results showed the importance of the heat treatment before machining above the glass transition temperature of the binder for the parts pressed at 100 and 200 MPa. Parts pressed at 200 MPa and heat-treated were machined without damage at 10.000 \'MM POT.3\'/min removal rates with power consumption of 1700 W. With the use of a spindle with aerostatic bearings for high power and low noise the gradual introduction of critical defects into the surface was not detected due to the action of the wheel. However a speed limit was identified in function of the depth of the cut, which exceeded the strength of the ceramics compressed at 100 MPa, leading to rupture. The correlation between power consumption and rate of removal provided very important information for the design of a green machining of ceramic products in alumina.

Orientador: João Zangrandi Filho / Banca: José Vitor Candido de Souza / Banca: Miguel Justino Ribeiro Barboza / Resumo: A ciência que rege o funcionamento dos motores de combustão interna, tanto os de ignição por faísca, quanto os de ignição por compressão, já está consolidada a mais de um século, entretanto a tecnologia de projeto e construção de motores no Brasil é praticamente toda importada da Europa ou dos Estados Unidos. Reconhecendo a realidade nacional foi usinado, a partir de um tarugo cilíndrico de ferro fundido cinzento, o cabeçote para um motor a gasolina, monocilíndrico de 400 cc e refrigerado a ar, de acordo com a capacidade operacional da Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá, UNESP. O projeto foi referenciado em motores estacionários e automotivos consagrados pela indústria, bem como em literatura científica. Após a usinagem o cabeçote foi montado com as válvulas e os componentes relacionados, evidenciando assim a possibilidade de desenvolvimento de tecnologia nacional quanto a projeto e fabricação de motores de combustão interna / Abstract: The technology related to internal combustion engine, both the spark ignition system and the compression ignition one, is already established since one century ago, but the technology referring to the design and manufacture of this kind of engine in Brazil is imported mainly from United State and Europe. Taking into account our reality, starting from a cylindrical gray cast iron sample, the cylinder head of single cylinder air cooled engine, which stand for a 400 [cc] displacement, was machined according to the machining capacity of a group of machines belonging to this University. The present work was based on small and mobile engines that are well known in the Brazilian industry as well as on the technological literature. Finally, after being machined, the cylinder head was assembled together with the valves and related parts / Mestre

Orientador: Messias Borges Silva / Coorientador: Marcos Valério Ribeiro / Banca: Aneirson Francisco da Silva / Banca: José Roberto Dale Luche / Banca: Antoni Augusto Chaves / Banca: Adriano Francisco Siqueira / Resumo: As ligas a base de níquel possuem uma composição química com elevado teor de elementos de liga, os quais são responsáveis por suas propriedades mecânicas e térmicas; porém, estas características dificultam demasiadamente o processo de usinagem. Sua vasta utilização nestas áreas deve-se principalmente ao seu desempenho em altas temperaturas, que é dado por algumas de suas características intrínsecas, como: alta resistência mecânica em temperatura elevada, à fluência, à fadiga e boa resistência à corrosão. O objetivo deste trabalho foi avaliar o processo de usinagem por torneamento cilíndrico externo da liga a base de níquel Nimonic 80A, bem como propor novas formas de pensar processos de otimização com múltiplas respostas utilizando diferentes métodos de busca e diferentes métodos de aglutinação a partir de modelagem de processo. Para tal, foram analisadas as variáveis respostas rugosidade superficial (Ra) e comprimento de corte (Lc). Os ensaios de usinagem foram realizados em um torno CNC, sendo considerados os seguintes parâmetros de usinagem: velocidade de corte (75 e 90 m/min), profundidade de usinagem (0,8 e 1,6 mm) e avanços (0,12 e 0,18 mm/v), pastilhas CP250 e TP2500, corpo de prova feito com material Nimonic 80A laminado a quente e Solubilizado, por fim, o fluido refrigerante variando em Mínima quantidade de Fluido (MQF) e abundante. Todo o processo foi conduzido em ciclos, em que cada ciclo terminava quando atingisse o comprimento de avanço máximo (Lf). Depois de realizada a modelagem, foram utilizados 3 diferentes meta-heurísticas e 4 diferentes métodos de aglutinação além do algoritmo GRG. Para se avaliar o desempenho das meta-heurísticas e métodos de aglutinação foi utilizado o método de Taguchi L16, chegando a conclusão de que todos mostraram significância dentro da avaliação proposta, sendo que os métodos aqui testados mostraram eficiência para tal pesquisa / Abstract: The nickel-based alloys have a chemical composition with high content of alloying elements, which are responsible for their mechanical and thermal properties, but these features interfere in the machining. Its widespread use in these areas is mainly due to its performance at high temperatures, which is given by some of its characteristics, such as high mechanical strength at elevated temperature, creep, fatigue and corrosion resistance. The objective of this work was to study and evaluate the machining process by external cylindrical turning of the nickel alloy based Nimonic 80A and propose new ways of thinking in multiple response optimization process using different search methods and different methods of agglutination from modeling process. To this, the variables analyzed were: surface roughness (Ra) and cut length (Lc). The machining tests were performed on a CNC lathe, being considered the following machining parameters: cutting speed (75 and 90 m / min), depth of cut (0.8 and 1.6 mm) and feed rate (0.12 and 0.18 mm/revolution), TP2500 and CP250 tools, test body made of Nimonic 80A material hot rolled and annealed and Fluid Lubricant varying amount in Minimal Quantity of Fluid (MQF) and abundant. The whole process was conducted in cycles where each cycle ended when it reached the maximum feed length (Lf). The entire process was conducted in cycles, wherein each cycle ended when it reached the maximum feed length (Lf). After performed the process modeling, were used GRG algorithm, three different meta-heuristics and 4 different agglutination methods and evaluated. To evaluate the performance of meta-heuristics and agglutination methods we used the method of Taguchi L16, reaching the conclusion that all showed significance in the proposed evaluation, and the methods tested here showed efficiency for such research / Doutor

Corpos de prova de ferro fundido foram usinados com altíssima velocidade de corte. Tiveram diversos parâmetros de sua rugosidade medida e os valores foram descritos em gráficos de rugosidade versus profundidade de corte. Pode-se verificar uma dependência entre estes valores, mas não o clássico aumento da rugosidade conforme o aumento da profundidade de corte. Realizou-se ainda a inspeção metalográfica dos corpos de prova na busca de mudanças de fase na estrutura ferro carbono que indiquem temperaturas elevadas no local, causadas pela alta velocidade de corte. / Cast iron test parts were high-speed machined. They had several roughness parameters measured and these values were plotted on roughness versus depth of cut charts. It could be noticed a relation between these values, but not the classical roughness increase due to the increase of depth of cut. Moreover, the metalographical analisys was performed for these test parts, in a search for phase changes on the carbon-iron structure which indicate high temperatures at the region, caused by the high cutting speed.

O objetivo deste trabalho é avaliar a influência sobre o número de swirl e desempenho do motor diesel a partir de cabeçotes fabricados com variação no posicionamento relativo dos dutos de admissão em duas direções perpendiculares. Inicialmente definiu-se que o valor a ser deslocado seria de 1 milímetro, e então para cada combinação entre os dutos de admissão curto e longo deveria ser fabricado um número mínimo de seis cabeçotes para posteriores ensaios em bancada com dinamômetro. Após a fundição fabricar as nove combinações definidas, sendo uma delas com os eixos em suas condições nominais, isto é, sem o deslocamento de um milímetro, obtiveram-se um total de 60 cabeçotes. Os cabeçotes foram então controlados em máquina tridimensional, usinados e montados todos os seus componentes e enviados para a medição do número de swirl em máquina desenvolvida especialmente para este teste. Para cada cabeçote mediu-se o número de swirl duas vezes, e em seguida cada uma das nove combinações foram ensaiadas no mesmo dinamômetro e avaliados os respectivos parâmetros: consumo específico de combustível, curva de torque e emissão de poluentes. Para cada combinação mediu-se a curva de torque duas vezes e mediu-se três vezes o ciclo de emissões com treze pontos (ESC). Nos resultados de swirl, três combinações apresentaram-se fora dos limites da tolerância, uma abaixo do mínimo da tolerância em 22,7% e as outras duas além do máximo da tolerância em respectivamente 18,2% e 17,8%. Nos resultados de dinamômetro, nenhuma combinação se apresentou fora dos limites estabelecidos para o modelo de motor ensaiado nos seguintes parâmetros: consumo específico de combustível, torque e emissões de CO, HC, MP e NOx. / The main purpose of this work is to evaluate the influence on the swirl number and the engine diesel performance based on cylinder heads produced with variation on relative positioning of inlet ports in two perpendicular directions. Firstly, it was defined that the value to be displaced would be 1 millimeter, and then for each combination between the short and the long inlet ports should be produced a minimum of six cylinder heads for further testing on the dynamometer. After the foundry production of the defined nine combinations, one of them having the axis in their nominal positions, i.e. without the displacement of 1 millimeter, a total of 60 cylinder heads were obtained. These cylinder heads were measured in a tridimensional machine, machined and all of their components were assembled and their swirl number were measured in the machine developed specially for this method. For each cylinder head the swirl number was measured twice and after that all nine combinations were performed at the same dynamometer and the following parameters were evaluated: fuel consumption, torque curve and pollutants emission. For each combination the torque curve was measured twice and the thirteen point\'s emissions cycle (ESC) was measured three times. Concerning the swirl results, three combinations ended up out of the tolerance limits, one of them as 22,7% below the minimum tolerance and the other two as 18,2% and 17,8% respectively over the maximum tolerance. Regarding the dynamometer results, no combination ended up out of defined tolerances for the kind of engine tested in the following parameters: fuel consumption specific, torque and emissions of CO, HC, PM and NOx.

Como seguir com o crescimento da indústria, da economia e do consumo de energia de forma sustentável? No setor manufatureiro as máquinas-ferramentas são peças-chave nos processos de fabricação. Como saber se uma bomba, um motor ou outro elemento acessório é adequado para uma máquina-ferramenta específica? Normalmente, fabricantes se baseiam em sugestões dos fornecedores para selecionar tais elementos, o que resulta em um projeto ajustado pela experiência e por estimativas subjetivas, às vezes superestimando as dimensões do projeto por segurança. O objetivo deste trabalho é monitorar o consumo da energia elétrica durante a fase de uso da máquina-ferramenta, com o fim de explicar a demanda de energia em cada uma de suas tarefas, sugerindo diretrizes para o aperfeiçoamento do projeto desta nos seus componentes críticos. Esta dissertação apresenta uma cuidadosa revisão de livros e pesquisas anteriores, os quais direcionaram a etapa experimental. Assim, elegeu-se trabalhar em um centro de usinagem, o qual foi monitorado por um analisador de qualidade de energia. A metodologia experimental iniciou-se com a avaliação da eficiência energética da máquina-ferramenta em termos de fator de potência, a fim de trabalhar dentro dos parâmetros da legislação brasileira, e finalizou-se com o monitoramento do consumo de energia elétrica. Tal monitoramento foi feito em três cenários de usinagem: em vazio, a seco e com fluido, utilizando um mesmo plano de trabalho em todas as situações. Conclui-se que prognósticos de consumo de energia são possíveis se tempos e constantes do modelo apresentado são conhecidos para uma máquina-ferramenta específica, parâmetros que são influenciados pela experiência do operador. A medição do consumo de energia da máquina em vazio e com remoção permitiram conhecer o consumo de energia pela usinagem propriamente dita. Observou-se também que apenas a máquina-ferramenta consome 59% da energia total quando está usinando; as mudanças de velocidade não afetam o consumo de energia diferentemente da taxa de remoção de material; elementos auxiliares à usinagem não deterioram a eficiência energética da máquina, embora possam representar uma boa taxa percentual de gasto no consumo total; e a troca de ferramentas é mais eficiente na usinagem do que em vazio. / How to follow the growth of industry, economy and energy consumption in a sustainable way? In the manufacturing sector, the machine tools are key-parts in the processes. How can we know if a pump, an electric motor or another accessory element is adequate to a specific machine tool? Usually, the manufacturer relies on suggestions from suppliers to select those elements, resulting in a project adjusted by experience and subjective estimations, sometimes overestimating for security. The objective of the present work is to monitor the consumption of electric power during the useable phase, in order to map the energy demand in each of its tasks, thus suggesting guidelines for the improvement of the project to its critical components. This dissertation presents a thorough review of books and previous research, which has guided the experimental phase. Accordingly, it was chosen to work in a machining center, which was monitored by a power quality analyzer. The experimental methodology began with the evaluation of the energetic efficiency of the machine tool in terms of power factor, in order to work within the parameters of the Brazilian legislation, and ended up with electric energy consumption monitoring. Such monitoring was made in three machining scenarios: cutting air, cutting dry and with coolant, sing the same CNC workplan in all situations. The conclusions include that forecasting of energy consumption is possible if time and constants of the proposed model are known for a specific machine tool, parameters which are influenced by the experience gathered by the operator. The measurement of energy consumption during air cutting and removing material allowed to know the energy consumption of the machining operation itself. It was also observed that: the machine alone consumes 59% of the total energy when in operation; the energy consumption is not affected by speed changes, but by the material removal rate; auxiliary elements to the machining do not negatively affects the energy efficiency of the machine, although may represent considerable expenditure in total consumption; and, the exchange of tools is more efficient when removing material, than when air machining.

O objetivo do presente trabalho é analisar a influência de alguns parâmetros de usinagem na qualidade geométrica e superficial da peça. O brochamento é uma operação de usinagem antiga, a qual se desenvolveu com a indústria automobilística, mas que atualmente pode ser encontrada em diversos segmentos industriais. O processo consiste em uma remoção progressiva do material pela ação de uma ferramenta de corte multi-arestas. Este processo é capaz de, em um único ciclo, realizar as operações de desbaste e acabamento da peça em virtude da combinação de uma geometria adequada da ferramenta, tornando esta uma importante característica deste processo. Para o trabalho em questão, foi analisado um processo brochamento de acabamento na usinagem de blocos fabricados em ferro fundido. Este material foi escolhido por estar bastante presente na indústria de transformação devido à boa usinabilidade. Os resultados foram obtidos em medições com aparelhos eletrônicos e através de análise estatística foi avaliado o grau de interferência dos fatores para as características estudadas. Os resultados mostraram que os fatores e suas combinações interferem de forma diferente para cada característica analisada. Na maioria das situações analisadas, os fatores que individualmente apresentam significância para determinada característica, quando combinados entre si também podem interferir no resultado, este fato fica evidenciado com a análise dos resultados obtidos com as ferramentas diamantadas. / The objective of the present paperwork is to analyze the influence of some machining parameters on the geometrical and surface qualities of the work piece. The broaching is an old machining operation, which was developed with the automobile industry, but which nowadays can be found in diverse industrial segments. The process consists on a progressive removal of the material by a multi-edge cutting tool. This process is able of, in a single cycle, do the operations of the part\'s looping and finishing because of a peculiar geometrical configuration of the tool, what is an important characteristic of this process. For the paperwork on proposal, it was analyzed a process broaching of finishing in the machining of blocks made of cast iron. This material was chosen for being very present in the transformation industry due to its machinability. The results were obtained on measurements with electronic devices, and through statistical analysis it was analyzed the degree of interference of the factors to the studied characteristics. The results showed which the factors and its combinations interfere on a different way for each analyzed characteristic. In the most of the analyzed situations, the factors which individually present significance for determined characteristic, when combined among themselves, can interfere in the result too. This fact becomes evident with the analysis of the obtained results with the diamonded tools.

No estado do Rio Grande do Sul, os garimpos de pedras preciosas estão distribuídos em duas regiões principais: no Distrito Mineiro de Ametista do Sul (maior produtor de ametista) e no Distrito Mineiro de Salto do Jacuí (maior produtor de ágata). Nestes dois distritos mineiros são explorados geodos, parcial ou totalmente preenchidos por camadas intercaladas de ágata, quartzo incolor, ametista, calcita e opala. O processo de extração desses geodos gera grande quantidade de rejeito, composto tanto pela rocha portadora do minério como também por minério de baixa qualidade. No município de Soledade se concentram as principais empresas de beneficiamento e também o comércio dos materiais gemológicos explorados no Rio Grande do Sul. No entanto, a maioria dos objetos produzidos que visam à exportação se repete nas diversas indústrias beneficiadoras sem diferencial aparente. A opala encontrada nos garimpos de Salto do Jacuí ocorre em muitas cores. A opala branca é a mais comum e não é valorizada, gerando, assim, significativa quantidade de rejeito. Através deste estudo, objetiva-se estabelecer uma metodologia de beneficiamento por usinagem CNC do rejeito de opala branca e ágata oriundo do Distrito Mineiro de Salto do Jacuí, que agregue valor pelo design e tecnologia. Considerando que os processos mais utilizados nas indústrias atualmente para a ágata, o tingimento e o corte em chapas, não se aplicam à opala, pode-se afirmar que a introdução da tecnologia de usinagem CNC neste setor pode auxiliar no aproveitamento desse material, ao modificá-los e valorizá-los como objetos de adorno sob a forma de camafeus. A metodologia empregada para a presente pesquisa consistiu de etapas de identificação dos locais de extração de ágata e de opala branca do Estado; avaliação dos procedimentos mais utilizados para beneficiamento destes materiais; estudo e análise do material por técnicas específicas; ensaios de usinagem CNC, análise das fresas utilizadas e dos materiais envolvidos após os processos de usinagem e desenvolvimento de produto. Foram realizados nove ensaios de usinagem e as análises posteriores, identificando nos resultados obtidos que, com as fresas adequadas destinadas ao desgaste (maior diâmetro) ou acabamento (menor diâmetro de ponta), quando utilizados em conjunto com parâmetros e estratégias de usinagem bem definidos, são suficientes para que se alcance o objetivo definido nesta pesquisa. / In the state of Rio Grande do Sul, the precious stones mines are distributed in two main regions: in the Mining District of South Amethyst (largest producer of amethyst) and the Mining District of the Salto Jacuí (largest producer of agate). In these two districts Geodis miners are exploited, partially or completely filled by intercalated layers of agate, clear quartz, amethyst, opal and calcite. The extraction process of Geodis generates large amounts of waste, comprising both the rock of the ore carrier as well as of low quality ore. In the municipality of Soledade focus the main company to benefit from trade and gemological materials used in Rio Grande do Sul. However, most of the objects produced aimed at the export is repeated in various industries benefit without apparent difference. The opal found in the mines of the Salto Jacuí appears in many colors. The white opal is the most common and is not valued, thus generating significant amount of waste. Through this study, that aims to establish a methodology for processing by the CNC machining waste of opal and white agate from the Mining District of the Salto Jacuí, a great value was added for design and technology. Whereas the most currently used in industries for agate, dyeing and cut into plates, are not applied to the opal, one can say that the introduction of CNC machining in this sector can assist in the exploitation of such material, to modify and value them as objects of adornment in the form of camafeus. The methodology used for this research consisted of steps of identifying locations for extraction of opal and white agate the state, evaluate the procedures used for further processing of these materials, study and analysis of the material by specific techniques, testing of CNC machining, analysis of cutters and materials used after the processes involved in machining and product development. Were conducted nine tests of machining and the subsequent analysis, identifying the results that, with the cutters suitable for the wear (larger diameter) or finishing (minor diameter of tip), when used together with parameters and machining strategies for well-defined, are sufficient to achieve the goal defined in this study.

Electrochemical machining (ECM) is a non-conventional manufacturing process, which uses electrochemical dissolution to shape any conductive metal regardless of its mechanical properties and without leaving behind residual stresses or tool wear. Therefore, ECM can be an alternative for machining difficult-to-cut materials, complex geometries, and materials with improved characteristics, such as strength, heat-resistance or corrosion-resistance. Notwithstanding its great potential as a shaping tool, the ECM process is still not fully characterised and its research is an on-going process. Various phenomena are involved in ECM, e.g. electrodynamics, mass transfer, heat transfer, fluid dynamics and electrochemistry, which occur in parallel and this can lead to a different material dissolution rate at each point of the workpiece surface. This makes difficult an accurate prediction of the final workpiece geometry. This problem was addressed in the first part of the present thesis by developing a simulation model of the ECM process in a two-dimensional (2D) environment. A finite element analysis (FEA) package, COMSOL multiphysics® was used for this purpose due to its capacity to handle the diverse phenomena involved in ECM and couple them into a single solution. Experimental tests were carried out by applying ECM on stainless steel 316 (SS316) samples. This work was done in collaboration with pECM Systems Ltd® from Barnsley, UK. The interest of studying ECM on stainless steels (SS) resides on the fact that the application of ECM on SS typically results in various different surface finishes. The chromium in SS alloys usually induces the formation of a protective oxide film that prevents further corrosion of the alloy, giving the metal the special characteristic of corrosion resistance. This oxide film has low electrical conductivity; hence normal anodic dissolution often cannot proceed without oxide breakdown. Partial breakdown of the oxide film often occurs, which causes pits on the surface or a non-uniform surface finish. Therefore the role of the ECM machining parameters, such as interelectrode gap, voltage, electrolyte flow rate, and electrolyte inlet temperature, on the achievement of a uniform oxide film breakdown was evaluated in this work. Experimental results show that the resulting surface finish is highly influenced by the over-potential and current density, and by the characteristics of the electrolyte, flow rate and conductivity. The complexity of experimentally controlling these parameters emphasised the need for the development of a computational model that allows the simulation of the ECM process in full. The simulation of ECM in a three-dimensional (3D) environment is crucial to understand the behaviour of the ECM process in the real world. In a 3D model, information that was not visible before can be observed and a more detailed realistic solution can be achieved. Hence, in this work a computer aided design (CAD) software was used to construct a 3D geometry, which was imported to COMSOL Multiphysics® to simulate the ECM process, but this time in a 3D environment. This enhanced simulation model includes fluid dynamics, heat transfer, mass transfer, electrodynamics and electrochemistry, and has the novelty that an accurate computational simulation of the ECM process can be carry out a priori the experimental tests and allows the extraction of enough information from the ECM process in order to predict the workpiece final shape and surface finish. Moreover, this simulation model can be applied to diverse materials and electrolytes by modifying the input ECM parameters.

Orientador: Marcos Valerio Ribeiro / Coorientador: João Paulo Barros Machado / Banca: Maneol Cleber de Sampaio Alves / Banca: João Roberto Ferreira / Resumo: Com o atual avanço de propriedades dos materiais, novas alternativas estão sendo buscadas para manufaturas desses materiais. Entre os processos, a usinagem se caracteriza por ser um processo que emprega milhões de pessoas. Entretanto para alcançar tais objetivos melhorias nas propriedades das ferramentas se faz necessária. Neste seguimento, os revestimentos vêm apresentando avanços significativos, como pode-se destacar o revestimento por CVD (deposição química a vapor) que permite que a ferramenta seja empregada nas temperaturas em torno de 1200ºC. Nesta mesma linha vale destacar o revestimento por PVD (deposição física a vapor) normalmente em uma única camada, o qual permite que a aresta de corte seja positiva, possa trabalhar com menor esforço de corte, e em temperatura aproximadamente em 700ºC. Este trabalho tem como objetivo analisar comparativamente o desempenho de ferramentas de metal duro revestidas pelo processo CVD e PVD no torneamento do aço ABNT 8620 sem uso de fluido de corte. Foram utilizadas duas pastilhas de metal duro revestidas pelo processo de PVD e CVD, com mesma geometria para efeito comparativo. A pastilha revestida por PVD tem espessura do revestimento de 3µm, enquanto que a pastilha revestida por CVD tem espessura do revestimento de 16µm. As pastilhas revestidas foram caracterizadas quanto a composição química dos elementos de revestimentos utilizando um microscópio eletrônico de varredura pela técnica de linescan e mapping. Posteriormente as ferramenta... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: With the current advancement of material properties, new alternatives are being sought for manufacturing these materials. Among the processes, machining is characterized as a process that employs millions of people. However to achieve such goals improvements in the tools properties is necessary. In this follow-up, the coatings have shown significant advances, as can highlight the coating by CVD (chemical vapor deposition) that allows the tool to be used at temperatures around 1200°C. In the same line it is worth highlighting the coating by PVD (physical vapor deposition) usually in a single layer, which allows the cutting edge is positive, can work with less shear stress, and temperature approximately 700°C. This study aims at comparing the performance of carbide tools coated by the CVD process and PVD in the steel turning ABNT 8620 without the use of cutting fluid. We used two carbide inserts coated by the PVD and CVD process, with the same geometry for comparison purposes. The tablet is coated by PVD coating thickness of 3μm, while the tablet is coated by CVD coating thickness of 16μm. The coated tablets were characterized as the chemical composition of coatings elements using a scanning electron microscope for linescan technique and mapping. Subsequently the tools were applied to turning the cutting speed (Vc) between 350 to 500 m/min, feed (f) 0.20 mm/rev and depth of cut (ap) of 1.00mm using a lathe ROMI mark, GL240M model. The characterizations were carried out using an optical microscope, scanning electron microscope and roughness. The results demonstrated that the tool coated by the CVD process has a better performance when compared to PVD this occurred because the tool coated by the CVD process has a multilayer coating having a higher heat input, supporting thus cutting temperatures ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre