Efeitos dos parâmetros de processo no corte do aço ABNT 8620 com serra fita de metal duro

Abstract

O corte com serra fita é um processo muito utilizado em uma variedade de indüstrias, onde o aço é cortado na sua forma bruta para ser utilizado em posteriores operações. Porém, por mais antiga e reconhecida que seja essa prática, não existe uma grande quantidade de trabalhos científicos elaborados sobre o assunto. Ainda assim, a evolução desse tipo de corte vem acontecendo, sendo guiada recentemente pela implementação do metal duro nas lâminas de serra. Por esses os motivos, foi decidido realizar um estudo com uma serra fita de metal duro, buscando compreender melhor como as variáveis do processo se comportam durante a operação, qual o impacto do desgaste da lâmina, e como o mesmo pode ser evitado, prolongando assim a vida da ferramenta. Para isso, toda a vida ütil de uma lâmina foi monitorada. Dados do torque da máquina foram registrados durante a operação, referentes a diferentes graus de desgaste da lâmina, e a diferentes parâmetros de corte aplicados Após o fim do experimento, pôde ser feita uma comparação entre os fenômenos previstos em equações analíticas e o comportamento real do sistema. Referente ao comportamento da força de corte, os resu ltados encontrados condisseram com o que foi previsto pelas equações, validando o experimento Tais resultados permitiram encontrar o ajuste necessário dos parâmetros, para que os mesmos compensem o desgaste da lâmina, mantendo assim uma força de corte constante durante todo o processo. Através da análise de falha da serra fita foi verificado que, no momento da quebra da lâmina, os dentes ainda se encontravam com baixo desgaste. O modo de falha da ferramenta (rompimento do corpo da lâmina) foi diferente do que em outros trabalhos científicos, onde o que determinou o fim da vida ütil da ferramenta foi um elevado desvio de corte. As ferramentas e métodos desenvolvidos para o trabalho possuem amplo potencial de aplicação, permitindo a futura realização de diferentes estudos. Fornecendo grande quantidade de informações sobre o processo, os programas de leitura e registro de dados, desenvolvidos exclusivamente para o teste, trouxeram um grande benefício para a empresa na qual foram realizados. Através deles foi viabilizada a obtenção de maior conhecimento e controle do processo, possibilitando assim a melhoria contínua do mesmo.

Bandsawing is a machining process widely used in industry, usually employed for cutting blanks for posterior processing. In spite of being a traditional manufacturing process, research concerning this topic is poor, usually conducted by tool manufacturers and thus unavailable to the scientific community Even so, several developments occur concerning band sawing process, such as the recent use of carbide-tipped teeth - however, the research concerning carbide-tipped bandsawing is very incipient. This work consists on the study of the behavior of process va riables during bandsawing the cutting force, here represented by the torque acting during cutting, in sawing of ABNT 8620 steel. In order to evaluate the effect of tool wear over the solicitation of the tool, the whole life of a carbide-tipped bandsaw was monitored. Factorial design of experiments was used, were both cutting speed and feed speed effects were evaluated at two leveis in three different moments along tool life, with torque data being recorded directly from the machine. After the end of the experiment, a comparison between the behavior predicted by theory and the results from torque monitoring was made. Variance analysis showed significant effect of cutting speed, feed speed and tool life ratio over average torque per teeth. The results agree with the predicted behavior, validating the experiment. Through a failure analysis made after the saw fracture, only a low wear was detected on the teeth. The tool failure type (fracture of the saw body), was different than reported in similar studies, where the end of tool life was determined by high out of square values. The tools and methods developed to this work have broad potential application, allowing the future realization of different studies. The computational routines used were developed exclusively for the test, providing continuous information about the process.