Avaliação comparativa do desempenho de ferramentas de metal-duro e cerâmica no fresamento do Inconel 718

Abstract

No cenário da Engenharia Mecânica, a otimização de processos produtivos é uma prática buscada por todas as empresas que almejam ser ou manter-se competitivas. Nesta perspectiva, este trabalho apresenta um estudo que visa atestar (física e financeiramente), via comparação de resultados, a substituição de insertos de metal-duro com revestimento PVD por insertos de cerâmica Sialon no fresamento frontal da liga à base de níquel Inconel 718 (AMS 5663). Para isso, o procedimento experimental dividiu-se em duas etapas. Primeira, um corpo de prova cilíndrico foi usinado com os insertos de metal-duro em uma face e com os insertos de cerâmica na outra face para mensurar a rugosidade, a dureza e a detecção de trincas. Segunda, o tempo de usinagem de um lote vinte de peças (dez com cada tipo de inserto) foi analisado, além da investigação das falhas (desgastes e avarias) dos insertos. A análise dos resultados mostrou que a utilização de insertos de Sialon não acarreta prejuízos físicos às peças e possibilita uma diminuição no tempo de usinagem em cerca de 70%, evidenciando que esta troca é adequada para o contexto proposto.

In the Mechanical Engineering scenario, the optimization of production processes is a practice sought by all companies that aim to be or remain competitive. In this perspective, this work presents a study that aims to attest (physically and financially), through comparison of results, the replacement of PVD-coated carbide inserts by Sialon ceramic inserts in the face milling of nickelbased alloy Inconel 718 (AMS5663). For this, the experimental procedure was divided into two steps. First, a cylindrical specimen was machined with carbide inserts on one side and with ceramic inserts on the other side to measure surface roughness, hardness, and crack detection. Second, the machining time of a batch of twenty parts (ten with each insert type) was analyzed, in addition to the investigation of tool failures (wear and damage). The analysis of the results shows that the utilization of Sialon inserts does not cause physical damage to the parts and allows a decrease in machining time of about 70%, showing that this exchange is suitable for the proposed context.