Influência da utilização de nanofluido à base de grafeno multicamadas no acabamento gerado por fresamento frontal em aço Hardox® 450

Abstract

O Hardox® 450 é um aço de alta dureza e resistência ao desgastaste utilizado na produção de equipamentos sujeitos a solicitação abrasiva, como em caçambas de caminhões e pás escavadeiras. Contudo, as características que tornam este um aço de elevada resistência fazem com que possua baixa usinabilidade. Caso não sejam utilizadas as melhores combinações de variáveis de entrada do processo, a usinagem deste tipo de material tende a apresentar elevadas rugosidades e, portanto, um acabamento inferior. Portanto, o presente trabalho realizou a comparação dos efeitos gerados a partir da usinagem com nanofluido à base de grafeno multicamadas aplicado em quantidade reduzida (NF-RQL) e usinagem a seco no fresamento frontal de acabamento do aço Hardox® 450. O planejamento experimental foi realizado através do Box-Behnken Design gerando 15 passes aleatorizados tendo, como variáveis de entrada a velocidade de corte, profundidade de corte e o avanço por dente, cada uma com três níveis de significância. Os resultados permitiram concluir que a usinagem com NF-RQL gerou rugosidades 50% inferiores em comparação com o fresamento a seco.

Hardox® 450 is high hardness and wear-resistant steel used to produce equipment subjected to abrasive stress, such as truck buckets and excavator shovels. However, the characteristics which make this a high strength steel cause it low in machinability. If the best combinations of process input variables are not used, machining this kind of material tends to have high roughness and an inferior finishing. Thus, the present work compares the machining effects using multilayer graphene-based nanofluid applied in reduced quantity lubrication (NF-RQL) and dry cutting in the finishing end milling Hardox® 450 steel. The experimental design was carried out through Box-Behnken, generating 15 randomized runs, considering input variables cutting speed, depth of cut, and feed per tooth, each with three levels. The results allowed to conclude that the NF-RQL milling generated roughness values 50% lower than dry milling.