{"id":75417,"date":"2024-01-11T07:29:00","date_gmt":"2024-01-11T10:29:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ufrgs.br\/jornal\/?p=75417"},"modified":"2024-01-12T15:48:31","modified_gmt":"2024-01-12T18:48:31","slug":"usinagem-de-acabamento-de-poliamida-com-acr","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ufrgs.br\/jornal\/usinagem-de-acabamento-de-poliamida-com-acr\/","title":{"rendered":"Usinagem de acabamento de poliamida com ACR"},"content":{"rendered":"\n

Engenharias | Fernando Pasquali e Andr\u00e9 Jo\u00e3o de Souza descrevem experi\u00eancia realizada para observar o efeito do ar comprimido refrigerado na rugosidade de amostras geradas por torneamento de um cilindro de nylon<\/h4>\n\n\n\n

*Por Fernando Pasquali e Andr\u00e9 Jo\u00e3o de Souza
*Foto: Marcelo Pires\/JU<\/em><\/p>\n\n\n\n

Nesta edi\u00e7\u00e3o, o JU apresenta uma s\u00e9rie de artigos com relatos de pesquisas que receberam men\u00e7\u00e3o honrosa no \u00faltimo Sal\u00e3o de Inicia\u00e7\u00e3o Cient\u00edfica (SIC). Dessa forma, destacamos a pluralidade do conhecimento produzido na Universidade e a import\u00e2ncia da forma\u00e7\u00e3o de jovens pesquisadores para o desenvolvimento e a qualifica\u00e7\u00e3o da ci\u00eancia brasileira. Clique aqui <\/a>para acessar todos os artigos.<\/p>\n\n\n\n

A poliamida, popularmente conhecida como nylon, \u00e9 um termopl\u00e1stico semicristalino com baixa densidade e alta estabilidade t\u00e9rmica muito utilizado nas ind\u00fastrias aeron\u00e1utica, aliment\u00edcia e automotiva. Suas caracter\u00edsticas de alta resist\u00eancia qu\u00edmica e elevada estabilidade dimensional permitem a fabrica\u00e7\u00e3o por usinagem de pe\u00e7as com geometrias complexas. Estas pe\u00e7as geralmente ficam em contato com outros componentes m\u00f3veis, e por causa disso, \u00e9 necess\u00e1rio um bom acabamento, que \u00e9 considerado atrav\u00e9s da textura da superf\u00edcie.<\/p>\n\n\n\n

O ar comprimido refrigerado (ACR) \u00e9 uma escolha inteligente de meio de arrefecimento, j\u00e1 que ele n\u00e3o agride a pe\u00e7a (baixa a afinidade qu\u00edmica), o operador (aus\u00eancia de elementos nocivos \u00e0 sa\u00fade) e o meio ambiente (se enquadra nas leis ambientais e n\u00e3o necessita de descarte). Al\u00e9m disso, por ser pressurizado, ele tem um papel crucial na quebra e expuls\u00e3o dos cavacos, que tendem a ser longos e podem danificar o acabamento superficial.<\/p>\n\n\n\n

Assim, o presente trabalho tem o objetivo de observar o efeito do ACR, sob diferentes press\u00f5es (3 e 4 bar), nas rugosidades das amostras geradas por torneamento de um cilindro de nylon utilizando diferentes avan\u00e7os.<\/p>\n\n\n\n

A barra cil\u00edndrica de poliamida foi fixada no torno CNC e foram realizados tr\u00eas passes em cada uma das condi\u00e7\u00f5es de corte. A velocidade de corte (vc<\/sub>) e a profundidade de corte (ap<\/sub>) permaneceram constantes durante o processo (vc<\/sub> = 1000 m\/min e ap<\/sub> = 0,5 mm) enquanto o avan\u00e7o (f), par\u00e2metro mais relevante, foi alterado em tr\u00eas n\u00edveis: 0,5 mm\/volta, 1,0 mm\/volta e 1,5 mm\/volta. A medi\u00e7\u00e3o dos par\u00e2metros de rugosidade m\u00e9dia (Ra<\/sub>), m\u00e9dia parcial (Rz<\/sub>) e total (Rt<\/sub>) foi realizada duas vezes em cada passe. O cilindro n\u00e3o foi retirado do torno durante todo o experimento para evitar que os erros de posicionamento da pe\u00e7a na m\u00e1quina afetassem os resultados das medi\u00e7\u00f5es (Fig. 1).<\/p>\n\n\n

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Figura 1<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

O sistema de refrigera\u00e7\u00e3o do ar foi baseado em um trocador de calor envolvendo a passagem do ar comprimido por uma serpentina de cobre, em contato com um meio de arrefecimento (gelo seco) a -78 \u00b0C, colocados em uma caixa de isopor. Para medi\u00e7\u00e3o de temperatura foi feito um suporte na conex\u00e3o de sa\u00edda para a inser\u00e7\u00e3o de um termopar com medidor pr\u00f3prio (Fig. 2).<\/p>\n\n\n

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Figura 2<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

A Figura 3 apresenta os resultados de rugosidade obtidos para cada situa\u00e7\u00e3o. Observa-se que o maior avan\u00e7o (f1,5) gerou valores de rugosidade bem superiores que os demais avan\u00e7os utilizados (f0,5 e f1,0). Estes dois avan\u00e7os resultaram em valores semelhantes de Ra<\/sub> para todos os casos analisados. Contudo, o avan\u00e7o intermedi\u00e1rio (f1,0) resultou em menores valores de Rz<\/sub> e Rt<\/sub>, mostrando que os picos e vales de rugosidade s\u00e3o menores e, portanto, o acabamento gerado \u00e9 melhor. Nota-se tamb\u00e9m que o ACR auxiliou na redu\u00e7\u00e3o da rugosidade de uma maneira geral. Comparando o torneamento a seco e com ar refrigerado, h\u00e1 uma diminui\u00e7\u00e3o geral nos valores de rugosidade, destacando-se o ACR com 3 bar e f = 1,0 mm\/volta.<\/p>\n\n\n

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Figura 3<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n
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De maneira geral, a utiliza\u00e7\u00e3o de ACR auxiliou na redu\u00e7\u00e3o dos valores das rugosidades Ra<\/sub>, Rz<\/sub> e Rt<\/sub> em rela\u00e7\u00e3o ao corte a seco. O avan\u00e7o intermedi\u00e1rio (1,0 mm\/volta) resultou em menores picos e vales no perfil de rugosidade (menores valores de Rz<\/sub> e Rt<\/sub>) e, portanto, um acabamento gerado melhor. O ACR auxiliou tamb\u00e9m a quebra e a expuls\u00e3o do cavaco, um problema recorrente na usinagem de pol\u00edmeros.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Problemas observados no sistema de refrigera\u00e7\u00e3o do ar e altera\u00e7\u00f5es sugeridas:<\/p>\n\n\n\n