Análise superficial e de formação de cavacos na manufatura híbrida do aço AISI 316L

Abstract

O objetivo deste trabalho foi analisar a usinabilidade de peças produzidas por manufatura aditiva, do aço AISI 316L, e verificar a influência de diferentes meios de refrigeração (a seco, com fluido e com criogenia) na rugosidade, nos esforços de corte, nas características da superfície e dos cavacos de cada amostra. Foram produzidas 9 amostras, sendo 6 do processo de manufatura aditiva (160 W e 190 W) e 3 do processo convencional de laminação, as quais foram posteriormente faceadas em um Centro de Usinagem, usando uma fresa de topo inteiriça de metal duro, com a aplicação dos três métodos de refrigeração para cada grupo de amostras. Junto a esse processo também foram coletados os esforços de corte, em 3 direções. As medições das rugosidades das amostras foram feitas com o uso do Microscópio laser de alta resolução. Por fim, os cavacos foram classificados com tipo de forma, conforme norma ABNT NBR ISO 3685, e depois, junto com as próprias amostras, observados no Microscópio eletrônico de varredura (MEV). As imagens tiradas foram comparadas com os dados das rugosidades e esforços. Dos resultados, nas comparações das rugosidades e esforços foram observadas que todas as amostras refrigeradas com criogenia obtiveram os melhores acabamentos superficiais e, em média, os menores esforços na ferramenta de corte. As amostras que foram usinadas com fluido apresentaram maiores quantidades de material redepositado e fluxo lateral, o que impactou nos piores acabamentos superficiais. Dos cavacos, as amostras que tiveram o formato classificado como arco solto e se mostraram mais uniformes, foram as provenientes da refrigeração com criogenia. Foi possível concluir que, na usinagem de amostras de material AISI 316L, a refrigeração criogênica é benéfica para um melhor acabamento superficial, reduzindo em até 50% a rugosidade quando comparado com o valor a seco, para uma redução de esforço na ferramenta de corte em até 11%, para evitar aderência de material e para a formação mais uniforme do cavaco.