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Correlação entre parâmetros de acabamento e tensão residual no fresamento do aço VP100 para moldes e matrizes

Processo: 13/15395-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de novembro de 2013
Vigência (Término): 31 de outubro de 2014
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Processos de Fabricação
Pesquisador responsável:Alessandro Roger Rodrigues
Beneficiário:Flávio Henrique Manarelli
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Usinagem   Aço   Matrizes   Tensão residual   Transferência de calor   Fresagem

Resumo

Aços para moldes utilizados na conformação de plásticos, tais como o AISI P20 (ainda massivamente empregado no mercado interno e externo), contêm elevados teores de elementos de liga, como Cr, Ni e Mn para conferir endurecimento por têmpera em grandes seções. Contudo, tais elementos encarecem o produto final. O aço Villares VP100 foi desenvolvido para ser endurecido de forma mais lenta que o processo de têmpera tradicional, graças a elementos como Ti e V, que promovem a formação de bainíta inferior de dureza homogênea. Desde que foi lançado há 4 anos, o aço VP100 tem sido alvo de constantes pesquisas sobre sua usinabilidade, em projetos tecnológico-científicos de parceria com universidades nacionais e empresas do setor metal-mecânico, que têm fornecido um "feed-back" para melhorias de suas propriedades de usinabilidade. A própria Villares Metals, ao longo desses anos, tem relançado o aço VP100 com variações nos teores de alguns elementos de liga, como o Ti, como resultado destes "feed-backs", visando melhorar a usinabilidade. Entretanto, a produção científica gerada até o momento sobre o material não tem abordado a integridade superficial após a usinagem. Com base nesta lacuna e visando contribuir com melhor entendimento da resposta da integridade superficial do material diante da usinagem, este projeto de pesquisa objetiva investigar o efeito dos parâmetros de corte (fresamento de acabamento) na tensão residual da peça, que é a principal variável governante da vida em fadiga de peças submetidas a carregamentos cíclicos, tipicamente experimentados por moldes e matrizes, através da força de fechamento do molde no processo de extrusão de produtos plásticos. É meta, portanto, correlacionar o efeito mecânico (força de corte) e efeito térmico (temperatura de corte), derivados dos parâmetros de corte de acabamento, com o perfil de tensão residual da peça medido pelo método de Raio X. Esta proposta, em nível de iniciação científica, fará parte de um trabalho conjunto entre a USP-São Carlos e a UNESP-Ilha Solteira, através da ligação e complementação de dois trabalhos de mestrado, tendo um pesquisado o perfil de tensão residual do aço VP100 utilizando o método do furo-cego e o outro investigado o processo de transferência de calor no fresamento do aço VP100.

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