Análise da influência do fluido de corte no desempenho da usinagem HSM em liga de alumínio-silício hipoeutética

Abstract

A usinagem em altas velocidades de ligas de alumínio-silício hipoeutética, torna-se difícil em função da presença do silício, elemento este com alto ponto de fusão e extremamente duro, o que acaba por exigir bastante das ferramentas, que ficam expostas a uma operação abrasiva. O estudo trata da usinagem executada em um cilindro de motosserra. O fluxo de fabricação envolve fundição sob pressão em matriz metálica de molde permanente, usinagem, cromagem e brunimento. O foco está na usinagem, que hoje é realizada com a maioria das ferramentas confeccionadas em diamante policristalino, material duro o suficiente para que as ferramentas tenham uma longa vida sem falhar, com o uso de meio lubrirrefrigerante na forma de emulsão com óleo mineral. O objetivo do trabalho é reduzir os tempos de usinagem através da alteração do tipo de óleo usado na emulsão. Para atingir este objetivo, foram testados dois fluidos de corte vegetais emulsionáveis em água de dois fornecedores e foram incrementados os parâmetros de corte. A fim de avaliar os resultados do processo de usinagem, um lote de peças foi medido para avaliar a aptidão do processo a cada acréscimo de parâmetros. A viscosidade e a molhabilidade dos fluidos sobre uma superfície de alumínio foram testadas a fim de determinar quais as características de cada fluido de corte influenciaram no processo de usinagem. Os principais resultados obtidos foram que diferentes tipos de emulsão permitem diferentes velocidades de corte no processo, que todos os fluidos de corte avaliados possuem viscosidade parecida e os que mostraram melhor desempenho em usinagem apresentaram piores resultados em relação à molhabilidade.

The high-speed machining of the hypoeutetic aluminum-silicon alloy, it becomes difficult because the silicon presence, an element with a high melting point and extremely hard, which expose the tools to an abrasive operation. The process studied in this work deals with the high-speed machining performed on a chainsaw cylinder. The production flow is the casting under pressure in metal permanent mold matrix, machining, plating and honing. The focus is on the machining, which one is now performed with most of the tools used in polycrystalline diamond, material hard enough to the tools have a long life without failure, using mineral cutting fluid. The objective is to reduce the machining times by changing the oil type used in the emulsion. To achieve this goal, tests have been making using two vegetable water emulsionable oils of two suppliers and were increased cutting parameters. In order to evaluate the results of the machining process, a lot of parts were measured to evaluate the capability of the process to each additional parameter. In order to determine the characteristics of each cutting fluid influence the machining process were tested viscosity and wettability of the fluid in an aluminum surface. The main results were that different cutting fluid types allow different cutting speeds in the process, all products have similar viscosity and even the best cutting fluid performance in machining showed worse results in terms of wettability.