Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Surface texturing can be used to improve the tribological performance of mechanical
contacts, in particular in the case of lubricated systems. The purpose of this work is to
improve an alternative method for surface texturing based on electrochemical machining.
Electrochemical dissolution combines high speed, good reproducibility and high cost-benefit
ratio, which are important factors when an industrial application of surface texturing is
pursued. Since the area to be textured is not required to be masked, the technique is
optimized, without the need of a pre or post treatment of each surface. Another nonconventional
machining technique, Electrical Discharge Machining (EDM), was used to drill
microholes in the cover of the tool that will be used in the microtexturing operations. The
pattern of microholes in the tool is copied onto the workpiece through the action of
electrochemical dissolution. The improvement of the electrochemical texturing technique was
achieved with the design of an electronic circuit with a data acquisition system and of an
electrochemical cell and with the specification of the electrolyte pumping system, which
improved the surface finish of the textured workpiece, as well as with the development of
tools that made possible the confection of different microtexture patterns. In the
electrochemical cell, the tool material was AISI 230 ferritic stainless steel and the workpiece
material was carbon steel AISI 1010o. Sodium Chloride was chosen as the electrolyte tool
makes the electrical contact between the electrodes. During the electrochemical texturing
tests, the effect of important parameters such as the gap between electrodes, the applied
voltage and the total texturing time were evaluated, and the best values found were a gap of
100 mm, a voltage between 30V and 40V and a texturing time between 20s and 60s.
Different texturing patterns were obtained with good results, including dots, trace-dots and
chevrons. A tribological test showed a reduction in friction and wear of a textured surface
lubricated with MoS2, when compared with a smooth surface. / A texturização superficial pode ser utilizada para melhorar o desempenho tribológico de
contatos mecânicos, em particular em regimes lubrificados. O presente trabalho tem o
objetivo de aprimorar uma metodologia alternativa para a texturização de superfícies
baseada em princípios de usinagem eletroquímica. A dissolução eletroquímica alia rapidez,
reprodutibilidade e elevado custo-benefício, que são extremamente importantes quando se
visa a aplicação da microtexturização em escala industrial. O não mascaramento da área a
ser texturizada otimiza a técnica, dispensando um tratamento prévio e posterior de cada
superfície. Uma técnica também não convencional de usinagem, a eletroerosão, foi utilizada
para a microfuração da tampa da ferramenta a ser usada na microtexturização. O padrão de
microfuração da ferramenta é copiado à peça pela ação da dissolução eletroquímica. O
aprimoramento da técnica de texturização eletroquímica foi acompanhado pelo projeto de
um circuito eletrônico com sistema de aquisição de dados, de uma célula eletroquímica e
pelo dimensionamento de um sistema para bombeamento e fluxo de eletrólito, que
permitiram uma melhora no acabamento superficial das peças microtexturizadas, além do
desenvolvimento de ferramentas que viabilizaram a confecção de diferentes padrões de
microtexturização. Na célula de texturização eletroquímica, o material da ferramenta foi o
aço inoxidável ferrítico AISI 430 e o da peça foi o aço carbono 1010. O eletrólito escolhido
para promover o contato elétrico entre os eletrodos foi o NaCl. Durante a texturização
eletroquímica foram avaliados parâmetros importantes como o distanciamento entre
eletrodos, a tensão aplicada e o tempo total de texturização, sendo que os melhores
resultados foram obtidos para um distanciamento de 100 mm, uma tensão de 30 a 40 V e um
tempo de texturização entre 20 e 60 s. Foram texturizados ainda padrões com formatos de
ponto, traço-ponto e V , obtendo-se bons resultados. Um teste tribológico mostrou uma
redução do atrito e uma diminuição do desgaste de uma superfície texturizada lubrificada
com MoS2, quando comparada com uma superfície lisa. / Mestre em Engenharia Mecânica
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/14873 |
| Date | 28 February 2011 |
| Creators | Parreira, Jakeline Guimarães |
| Contributors | Gallo, Carlos Alberto, Costa, Henara Lillian, Mello, José Daniel Biasoli de, Amorim, Fred Lacerda |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, UFU, BR, Engenharias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| 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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