Ampliando as possibilidades da retificação assistida por criogenia: simulações de transferência de calor em elementos finitos

Resumo

Em operações de retificação, fluidos de usinagem (MWF) são usados para minimizar os problemas associados ao calor, como trincas superficiais, queima e tensões residuais de tração. Filtração, reciclagem e descarte de MWFs são fatores de custo adicionais. Em resposta à eliminação do uso de MWFs, foi desenvolvido um método de retificação a seco com peças pré-resfriadas. Neste método, um meio criogênico é usado para pré-resfriar a peça e submetê-la à operação de retificação a seco, sem qualquer fornecimento de MWF. No entanto, o desempenho das peças pré-resfriadas na retificação a seco depende da forma, tamanho e dimensões da peça. Portanto, este plano de trabalho é parte de um projeto colaborativo entre Alemanha e Brasil onde investigações serão realizadas para determinar as vantagens e desvantagens das peças pré-resfriadas no modo de retificação a seco com uma ampla gama de variáveis (diferentes processos de retificação, várias dimensões da peça de trabalho), que não receberam atenção até o momento. O grupo de pesquisa alemão se concentrará na retificação plana e, enquanto o grupo de pesquisa brasileiro se concentrará na retificação de cilíndrica de mergulho. Para investigar o método de resfriamento, ambos os grupos de pesquisa desenvolverão juntos um critério de seleção e simulações de transferência de calor com base na geometria da peça, rebolo e propriedades térmicas da peça para classificar as dimensões adequadas da peça para um método de pré-resfriamento e método de pré-resfriamento parcial in-situ (apenas um parte da peça é pré-resfriada). Com base nos resultados da simulação, as peças de trabalho serão classificadas como grandes (não adequadas para o método de pré-resfriamento) e curtas (adequadas para qualquer método de resfriamento) e, consequentemente, métodos de possível resfriamento serão aplicados. Um conhecimento abrangente sobre as capacidades de aplicação criogênica na retificação pode ser alcançado. (AU)