MEDIÇÃO DA TEMPERATURA NO TORNEAMENTO CONVENCIONAL A SECO DO AÇO ABNT 1045 ATRAVÉS DE CÂMERA TERMOGRÁFICA

Autores

  • Carlos Renato Pagotto Universidade Federal de Juiz de Fora -UFJF

DOI:

https://doi.org/10.24325/issn.2446-5763.v8i24p131-147

Resumo

A análise da temperatura no processo de usinagem é de grande importância, influenciando diversos fatores, seja de forma direta ou indireta, como desgaste e vida da ferramenta, uso e escolha de lubrificantes, determinação dos parâmetros de corte, entre outros. O presente trabalho buscou viabilizar o uso da termografia na usinagem. Utilizando a câmera termográfica para captar o calor na forma de imagem e mensurar a máxima temperatura obtida no processo. As imagens termográficas foram coletadas durante o corte ortogonal a seco, utilizando pastilha de metal duro revestido, e o aço SAE 1045 como material usinado. A câmera de imagem térmica faz a leitura da intensidade de radiação na faixa do infravermelho do espectro eletromagnético (invisível para o olho humano) e converte para uma imagem visível. O uso das câmeras de imagem térmicas no contexto da usinagem é ainda recente e com poucas informações disponíveis sobre esse método. Portanto, é um campo onde podem ser descobertos os mais variados métodos e abordagens, de modo a contribuir para o desenvolvimento na área. Para os experimentos, parâmetros de corte foram variados (avanço e profundidade de corte, para determinadas rotações da máquina-ferramenta), buscando a relação existente entre o comportamento da temperatura e a variação destes parâmetros na análise experimental. Sendo o comportamento da temperatura em função dos parâmetros utilizados coerente com o encontrado na literatura, mostrando que a câmera termográfica é viável para este tipo de abordagem.

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Referências

ASTAKHOV, V.; SHVETS, S. The assessment of plastic deformation in metal cutting. Journal of Materials Processing Technology, v.146, n. 2, p. 193-202, 2004.

BARBOSA, P.A. Estudo do comportamento mecânico na usinagem de aços inoxidáveis. Tese Doutorado, Escola Politécnica, USP, São Paulo, 2014.

BENEDICTO, E., CAROU, D., RUBIO, E.M. Technical, economic and environmental review of the lubrification/cooling systems used in machining processes. Procedia Engineering, Vol. 184, p. 99-116, 2017.

BOOTHROOYD, G. Fundamentals of metal machining and machine tools. 5 ed. International Student Edition, Nova York: McGraw-Hill, 1981.

CARPANEZ DAVID, J. P., PAGOTTO, C.R., MARCOMINI, R.F. Using design of experiments for machining temperature prediction by thermocouple inserted in the cutting tool technique. Brazilian Journal of Development, v.8, n.6, p. 48587-48608, 2022.

CHANG, C.S. Prediction of the cutting temperatures of stainless steel with chamfered main cutting edge tools. Journal of Materials Processing Technology, v. 190, p. 332-341, 2007.

DA SILVA, M.B., WALLBANK, J. Cutting temperature: prediction and measurement methods – a review, Journal of Materials Processing Technology, v. 88, p. 195-202, 1999.

DINIZ, A.E., MARCONDES, F.C., COPPINI, N.L. Tecnologia da usinagem dos materiais. 2 ed, São Paulo: Artiliber Editora, 248p, 2008.

FAHAD, M.; MATIVENGA, P.; SHEIKH, M. On the contribution of primary deformation zone-generate chip temperature to heat partition in machining. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, v. 68, n. 1-4, p. 99-110, 2013.

FERRARESI, D. Fundamentos da usinagem dos metais. São Paulo: Edgard Blucher, 751p., 2011.

GRZESIK, W, VAN LUTTERVELT, C.A. An investigation of thermal effects in orthogonal cutting associated with multilayer coatings. CIRP Annals, v.50, n.2, p. 53-56, 2001.

HEGAB, H., KISHAWY., H.A. e DARRAS, B. Sustainable cooling and lubrification Strategies in machining processes: a comparative study. Procedia Manufacturing, v. 33, p. 786-793, 2019.
HEIGEL, J.C. WHITENTON, E., LANE, B., DONMEZ, M.A., MADHAVAN, V., MOSCOSO-KINGSLEY, W. Infrared measurement of the temperature at the tool-chip interface while machining Ti-6Al-4V. Journal of Materials Processing Technology, v. 243, p. 123-130, 2017.
KHANNA, N., AGRAWAL, C., PIMENOV, D.Y., SINGLA, A.K., MACHADO, A.R., DA SILVA, L.R.R., GUPTA, M.K., SARIKAYA, M., KROLCZYK, G.M. Review on design and development of cryogenic machining setups for heat resistant alloys and composites. Journal of Manufacturing Processes, vol. 68, p. 398-422, 2021.

LIMA, H.V., CAMPIDELLI, A.F.V., MAIA, A.A.T. ABRÃO, A.M. Temperature assessment when milling AISI D2 cold work die steel using tool-chip thermocouple, implanted thermocouple and finite element simulation. Applied Thermal Engineering, v. 143, p. 532-541, 2018.

LOEWEN, E.G.; SHAW, M.C. On the analysis of cutting tool temperatures. Transactions of ASME, v.76, p. 217-231, 1954.

MACHADO, A. R, ABRÃO A.M., COELHO, R.T., DA SILVA, M.B. Teoria da usinagem dos materiais, 3 ed. São Paulo: Edgard Blucher, 397 p. 2015.

MASEK, P., ZEMAN, P., KOLAR, P. Cutting temperature measurement in turning of thermoplastic composites using a tool-work thermocouple. The International Journal of Advanced Manufacturing and Technology, v. 116, p.3163-3178, 2021.

SINGH, G., AGGARWAL, V., SINGH, S. Critical review on ecological, economical and technological aspects of minimum quantity lubrication towards sustainable machining. Journal of Cleaner Production, v.271, p. 122185, 2020.

SUTTER, G.; RANC, N. Temperature fields in a chip during high-speed orthogonal cutting- a experimental investigation. International of Machine Tools and Manufacturing, v.47, n.10, p. 1507-1517, 2007.

TRENT, E.M., WRIGHT, P.K. Metal cutting, 4 ed., USA: Butterworth-Heinemann, 446p, 2000.

VALIORGUE, F. et al. Emissivity calibration for temperatures measurement using thermography in the context of machining. Applied Thermal Engineering, V. 58, pp.321-326, 2013.

ZCC – CT. Cutting Tools. Catalog, Zhuzhou Cemented Carbide Cutting Tools Co., 735p, 2013-2014.

ZHOU, F. A new analytical tool-chip friction model in dry cutting. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, v. 70, n.1-4, p. 309-319, 2013.

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Publicado

2022-12-22

Como Citar

Pagotto, C. R. (2022). MEDIÇÃO DA TEMPERATURA NO TORNEAMENTO CONVENCIONAL A SECO DO AÇO ABNT 1045 ATRAVÉS DE CÂMERA TERMOGRÁFICA. South American Development Society Journal, 8(24), 131. https://doi.org/10.24325/issn.2446-5763.v8i24p131-147