Análise da maquinabilidade da liga de titânio Ti6Al7Nb

Abstract

No presente trabalho realizou-se um estudo sobre a maquinabilidade da liga de titânio Ti6Al7Nb, em operações de torneamento, usando uma pastilha de metal duro, com ângulo de inclinação negativo, sem revestimento e com quebra-aparas de classe S15. O uso desta liga está atualmente em expansão principalmente em áreas de grande responsabilidade, tal como a indústria biomédica. O estudo foi realizado recorrendo a dois tipos de ensaios: ensaios de corte curtos e ensaios de corte longos. Nos ensaios de corte curtos foram avaliados parâmetros como a apara obtida, forças de corte e acabamento superficial da peça para diferentes parâmetros de corte. Nos ensaios de corte longos foi medido o desgaste na face de saída (VBmáx) da ferramenta utilizada e determinada a curva de vida da mesma, segundo o modelo de Taylor. Foi ainda analisada a evolução da rugosidade superficial com o desgaste da ferramenta. Em ambos os ensaios utilizou-se maquinagem sustentável, através da avaliação da influência da lubrificação MQL nas aparas obtidas, nas forças de corte, no acabamento superficial e tempo de vida da ferramenta. Conclui-se do presente estudo que o uso de lubrificação MQL é benéfico, uma vez que diminui o valor das forças de corte, rugosidade superficial e aumenta por outro lado a vida da ferramenta. Já a geometria da ferramenta escolhida mostrou valores mais baixos de Ra quando comparados com os valores teóricos. Foi ainda possível concluir que as aparas obtidas são serrilhadas, maioritariamente do tipo helicoidal em gume longas.

In this work was carried out a study on the titanium alloy machinability Ti6Al7Nb, in turning operations, using a cemented carbide inserts with negative inclination angle, uncoated and S15 class chip-breaker. The use of this alloy is currently expanding mainly in areas of great responsibility, such as the biomedical industry. The study was performed using two types of tests: short and long cutting tests. In short cut tests were evaluated parameters such as the chip obtained, cutting forces and the surface finish of the workpiece to different cutting parameters. In long cut tests was measured the wear on the output side (VBmax) of the used tool, as well as the life curve of the same, according to the Taylor’s model. It was also analyzed the evolution of the surface roughness with the tool wear. In both tests were used sustainable machining, by assessing the influence of the obtained lubrication MQL chips, the cutting forces, the surface finish and life time from the tool. In conclusion, this study shows that the use of MQL lubrication is beneficial because it reduces the value of cutting forces, surface roughness and increasing the tool life time. Otherwise, the geometry of the chosen tool showed lower values of Ra compared to the theoretical values. It was also possible to conclude that the chips obtained are serrated, mostly helical type on long edge.