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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35004| Título: | Análise do desgaste de broca de aço rápido AISI M2 utilizada no processo de furação manual de aço ABNT/SAE 1020 |
| Título(s) alternativo(s): | Analysis of wear in AISI M2 high-speed steel drill used in the manual drilling process in ABNT/SAE 1020 steel |
| Autor(es): | Assumpção, Luís Henrique Reis |
| Orientador(es): | Higa, Silvia Midori |
| Palavras-chave: | Metais - Corte Usinagem Tolerância (Engenharia) Desgaste mecânico Metal-cutting Machining Tolerance (Engineering) Mechanical wear |
| Data do documento: | 20-Ago-2024 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | ASSUMPÇÃO, Luís Henrique Reis. Análise do desgaste de broca de aço rápido AISI M2 utilizada no processo de furação manual de aço ABNT/SAE 1020. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2024. |
| Resumo: | A usinagem é um processo fundamental na indústria, permitindo a fabricação de peças com precisão e qualidade. Dentro desse contexto, a usinagem por furação desempenha um papel crucial, sendo uma das técnicas mais comuns e versáteis utilizadas na produção de componentes mecânicos. O impacto da usinagem por furação na indústria é vasto e significativo. A precisão alcançada por meio deste processo é essencial para garantir a funcionalidade e segurança dos produtos finais. Além disso, a capacidade de realizar furações em uma ampla gama de materiais, incluindo metais, plásticos e compósitos, torna essa técnica extremamente versátil e adaptável às necessidades de diferentes setores industriais. Este trabalho tem como foco a análise do processo de furação manual do aço ABNT/SAE 1020, utilizando brocas de aço rápido do tipo AISI M2, tendo como objetivo principal a avaliação do desempenho dessas ferramentas em diferentes condições quanto ao uso de fluido de corte e velocidade de corte, da qualidade superficial do furo obtido e vida útil da ferramenta. As principais variáveis analisadas foram a velocidade de corte e a refrigeração com fluido de corte. Na primeira etapa, a velocidade de corte foi mantida constante, mas foram testadas diferentes condições de uso do fluido de corte: fluido integral, diluído em água com proporção de 1:10 e sem fluido de corte. Em uma segunda etapa, a velocidade de corte foi alterada, visando correlacionar a diminuição da velocidade com um possível aumento da vida útil da ferramenta de corte. Para isso, foram realizados testes com 9 brocas de aço rápido, sendo 6 para testes com variação das condições de uso do fluido, 2 para testes com variação de velocidade de corte e 1 broca sem utilização, considerada como padrão nas análises. Cada broca realizou ao todo 30 furos. Após as duas etapas, o desgaste das brocas foi analisado por meio de estereoscopia, variação de massa e microdureza em escala Vickers. Uma projeção da vida útil e gastos com insumos também foi realizado. Os resultados obtidos sugerem que a utilização do fluido de corte é vital para a manutenção da vida útil da ferramenta de corte, e o aumento da velocidade de corte influenciou diretamente no acabamento superficial da amostra usinada. Dessa forma, foi possível concluir que a utilização de fluido de corte aliada à velocidade de corte correta na operação pode resultar em uma redução de custos de até 87% em comparação com o processo sendo realizado sem a lubrificação e refrigeração ideal. |
| Abstract: | Machining is a fundamental process in the industry, allowing the production of parts with precision and quality. In this context, drilling plays a crucial role, being one of the most common and versatile techniques used in the manufacturing of mechanical components. The impact of drilling in the industry is vast and significant. The precision achieved through this process is essential to ensure the functionality and safety of final products. Moreover, the ability to perform drilling on a wide range of materials, including metals, plastics, and composites, makes this technique extremely versatile and adaptable to the needs of different industrial sectors. This work focuses on the analysis of the manual drilling process of ABNT/SAE 1020 steel using high-speed steel drills of the AISI M2 type. The main objective is to evaluate the performance of these tools under different conditions regarding the use of cutting fluid, cutting speed, surface quality of the resulting hole, and the tool's lifespan. The primary variables analyzed were the cutting speed and cooling with cutting fluid. In the first phase, the cutting speed was kept constant, but different conditions for using the cutting fluid were tested: pure fluid, fluid diluted in water at a 1:10 ratio, and no fluid at all. In the second phase, the cutting speed was varied to correlate a reduction in speed with a potential increase in the cutting tool's lifespan. To achieve this, tests were carried out with nine high-speed steel drills, six of which were used for testing different cutting fluid conditions, two for testing cutting speed variations, and one unused drill, which was considered a reference standard in the analysis. Each drill made a total of 30 holes. After both phases, the wear on the drills was analyzed through stereoscopy, mass variation, and Vickers microhardness testing. A projection of the tool's lifespan and the costs of consumables was also carried out. The results suggest that the use of cutting fluid is vital for maintaining the cutting tool's lifespan, and increasing the cutting speed directly influenced the surface finish of the machined sample. Therefore, it was concluded that using cutting fluid, combined with the correct cutting speed, can result in a cost reduction of up to 87% compared to performing the process without ideal lubrication and cooling. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35004 |
| Aparece nas coleções: | LD - Engenharia de Materiais |
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