Estudo e aperfeiçoamento da usinagem em espumas poliméricas flexíveis

Abstract

Tendo em vista a aplicação na fabricação de assentos personalizados, o presente trabalho apresenta o estudo dos efeitos dos parâmetros de usinagem – velocidade de avanço (vf), profundidade de corte (ap) e penetração de trabalho (ae) – no fresamento de topo de uma espuma flexível de poliuretano D50 e a utilização da digitalização tridimensional a laser como ferramenta de medição para avaliar quantitativamente os resultados obtidos. Três valores diferentes para cada parâmetro são testados através de 27 ensaios de usinagem de canais, visando obter a máxima taxa de remoção de material sem comprometer a qualidade do corte. Para validar os resultados da digitalização a laser foi utilizado um projetor de perfis. Verificouse que as espumas flexíveis poliméricas podem ser satisfatoriamente fresadas com altas taxas de remoção de material, sendo este processo especialmente preciso na direção da profundidade (eixo Z). Dentre os parâmetros estudados, constatou-se que a combinação que melhor atinge o objetivo visado foi: vf=2000 mm/min, ap=12 mm e ae=6 mm. A digitalização tridimensional a laser foi considerada uma ferramenta adequada para realizar medições dimensionais em espumas flexíveis, com desvio máximo de 0,2 mm na medição da profundidade de corte em relação ao valor nominal, embora para as medidas realizadas perpendicularmente ao plano de digitalização uma tolerância mais ampla deva ser considerada.

Considering the application in the manufacturing of custom seats, the present work studies the effects of machining parameters – feed rate (vf), depth of cut (ap) and width of cut (ae) – in the face milling operation of the D50 polyurethane foam and the use of threedimensional laser digitizing as a measuring tool for evaluate quantitatively the results obtained. Three different values are tested for each one of these parameters through 27 slot milling tests, with the goal of maximizing the material removal rate while keeping the quality of the cut. A profile projector was used to validate the laser digitizing method. It has been found that flexible polymeric foams can be satisfactorily machined with high material-removal rates, being this process especially accurate in the depth direction (Z axis). Among the studied parameters, it was determined that the combination which produces the best result in terms of dimensional accuracy with high material-removal rate was: feed rate in 2000 mm/min, depth of cut in 12 mm and width of cut in 6 mm. The three-dimensional laser digitizing has been considered an adequate appliance for dimensional measuring in flexible foams, with a maximum deviation of 0.2 mm in the measuring of depth of cut according to the nominal value. However, measures taken perpendicularly to the digitizing plan have shown to be less adequate, in spite of being still acceptable within a broader tolerance.