Estudo da usinabilidade de compÃsito carbono-carbono 2D com ferramentas cerÃmicas de nitreto de silÃcio comuns e revestidas com filme diamante por CVD.

AUTOR(ES)

Lanna, Miguel Ãngelo

DATA DE PUBLICAÇÃO

2005

RESUMO

Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de ferramentas cerÃmicas de SiA1ON aditivado com AlN, Al2O3, Ce2O3 e Y2O3 e revestidas com filme de diamante por CVD para a usinagem de compÃsito carbono-carbono 2D. Numa primeira etapa, foram confeccionados corpos de prova atravÃs de sinterizaÃÃo à pressÃo atmosfÃrica, caracterizados em seguida quanto Ãs suas propriedades fÃsicas (fases presentes, microestrutura e massa especÃfica) e mecÃnicas (microdureza e tenacidade à fratura). Posteriormente à etapa de caracterizaÃÃo, foram produzidas ferramentas de corte a partir desses materiais em dimensÃes padronizadas e revestidas com diamante. Finalmente as ferramentas foram testadas na usinagem do compÃsito carbono-carbono 2D. A relevÃncia dos compÃsitos de carbono-carbono (C/C) deve-se a algumas de suas propriedades como: elevadas resistÃncias à ablaÃÃo e ao choque tÃrmico, boa resistÃncia mecÃnica, alta rigidez, inÃrcia quÃmica e baixa massa especÃfica. Entretanto, os custos associados Ãs etapas de fabricaÃÃo deste material sÃo muito elevados. Em face de suas propriedades interessantes em altas temperaturas, crescem as aplicaÃÃes dos compÃsitos C/C nas indÃstrias aeronÃuticas, aeroespaciais, nuclear, biomÃdicas e automotivas, e tambÃm a necessidade do aprimoramento do seu processo de usinagem. PorÃm, devido ao seu carÃter estratÃgico, escassa literatura sobre sua usinabilidade, e por ser este material de difÃcil usinabilidade (devido à grande abrasÃo das fibras de carbono), torna-se muito importante um estudo da sua usinabilidade desse material. Nos ensaios de usinagem, foram utilizados parÃmetros de corte variados para avaliar sua influÃncia no comportamento das ferramentas. Foi utilizada tambÃm uma ferramenta comercial sem revestimento para efeito de comparaÃÃo com uma das ferramentas produzidas, tambÃm sem o revestimento. ApÃs os ensaios ficou evidente que as ferramentas cerÃmicas sem revestimento, tanto a comercial como a desenvolvida, nÃo suportaram a aÃÃo abrasiva do compÃsito, apresentando altos valores de desgaste para reduzidos tempos de usinagem. Em contrapartida, as ferramentas revestidas apresentaram bom desempenho, com baixos nÃveis de desgaste para longos perÃodos de usinagem. As novas ferramentas de SiA1ON revestidas com diamantes desenvolvidas neste trabalho apresentaram um bom desempenho na usinagem do compÃsito carbono-carbono 2D, com baixos nÃveis de desgastes permitindo uma vida maior de que as ferramentas se revestimento ( cerca de 41 vezes) alcanÃando longos comprimentos usinados (7000 m) em altas velocidades de corte.

ASSUNTO(S)

compÃsitos carbono-carbono nitreto de silÃcio deposiÃÃo quÃmica a vapor diamantes filmes finos ferramentas de corte materiais compÃsitos usinagem

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