Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The aim of this work is to determine the life of twist drills used for dental implantology when
drilling bovine tibia bones and to study the influence of the cutting conditions. The inputs
variables considered were the cutting tool material, the feed velocity and the spindle speed.
The outputs variables monitored were the number of drilled holes, the workpiece
temperature, the thrust force and the tool wear. The tests were carried out in a CNC machine
center and the cutting parameters were varied following a 23 experimental design. Three
types of uncoated tool materials were used, a martensitic stainless steel (M340/Böhler), an
austenitic stainless steel (AISI 316L) and a ceramic (zircon stabilized with Y2O3). The tool
lives were expressed by the number of drilled holes considering a limit of the workpiece
temperature of 47ºC, used as the end of tool life criterion. The temperatures were monitored
by using three thermocouples of the type T (cupper-constantan) inserted in the work material
samples, positioned very close to the drill wall. The thrust force was measured with a Kistler
rotating dynamometer. A data acquisition board and a computer were used for automation of
the measurement system. A mixture of 20% of car radiator fluid and water was applied as
coolant (irrigation) with a flow rate of 160 ml/min. The results showed that the martensitic
stainless steel outperformed the austenitic stainless steel and the ceramic material. The
lowest temperatures and a conformity state at the clinic standard for thrust force values were
obtained with the highest cutting parameters (45 mm/min and 2500 rpm). It was observed
that the higher feed velocity promoted a temperature drop, while the higher spindle speed
decreased the thrust force. / O objetivo deste trabalho é determinar a vida de brocas para implantodontia através de
furação em tíbia bovina e estudar a influência das condições de corte utilizadas. As variáveis
de entrada do trabalho foram o material de ferramenta, a velocidade de avanço e a rotação.
E as variáveis de saída monitoradas foram o número de furos realizados, a temperatura
próxima à parede óssea, a força de avanço e o desgaste das ferramentas. Os testes foram
executados em um Centro de Usinagem variando os parâmetros de corte seguindo um
planejamento experimental 23. Três tipos de materiais de ferramenta não revestidos foram
utilizados, um aço inoxidável martensítico (M340/Böhler), um aço inoxidável austenítico
(AISI 316L) e um cerâmico (zircônia estabilizada com Y2O3). A vida da ferramenta foi
expressa pelo número de furos realizados considerando como critério de fim de vida a
temperatura na peça igual a 47ºC. As temperaturas foram monitoradas pelo uso de três
termopares do tipo T (cobre-constantan) inseridos no corpo-de-prova e posicionados
próximo à parede do furo. A força de avanço foi medida com um dinamômetro rotativo
Kistler. Uma placa de aquisição de dados e um computador foram utilizados para a
automação do sistema de medição. Uma mistura de 20% de líquido de arrefecimento
automotivo foi utilizada como refrigerante (irrigação) a uma vazão de 160 ml/min. Os
resultados mostraram que o aço inoxidável martensítico superou o aço inoxidável
austenítico e o material cerâmico. Menores temperaturas e um estado de conformidade aos
padrões clínicos para valores de força de avanço foram obtidos com os maiores parâmetros
de corte (45 mm/min e 2500 rpm). Observou-se que velocidade de avanço alta promove
principalmente a queda da temperatura, enquanto a rotação elevada à queda na força de
avanço. / Mestre em Engenharia Mecânica
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/14837 |
| Date | 25 September 2009 |
| Creators | Carneiro, Marcelo Bertolete |
| Contributors | Machado, álisson Rocha, Gomes, Vanderlei Luiz, Silveira, José Luis Lopes da, Luiz, Nelis Evangelista |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, UFU, BR, Engenharias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFU, instname:Universidade Federal de Uberlândia, instacron:UFU |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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