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COBEF 2023
12th Brazilian Congress on Manufacturing Engineering
ESTUDO DE OTIMIZAÇÃO DE PARÂMETROS PARA USINAGEM DE DESBASTE DE COMPÓSITOS POLIMÉRICOS ATRAVÉS DA AVALIAÇÃO DE DOE FATORIAL FRACIONADO
Submission Author:
Gustavo Arnaud , SC
Co-Authors:
Gustavo Arnaud, Daniel Videira, Ivandro Bonetti, Anael Krelling
Presenter: Gustavo Arnaud
doi://10.26678/ABCM.COBEF2023.COF23-0084
Abstract
O emprego de ferramentas provindas da metodologia seis sigma, tal como DOE (Design of Experiment), contribui para a análise da significância dos fatores envolvidos na usinagem de desbaste de resinas poliméricas, tais como, estratégia de usinagem, raio de canto da ferramenta, material do substrato e parâmetros de corte (vc , fz , ap e ae) frente a variável resposta taxa de remoção de material (Q). O objetivo do estudo propôs a realização de ensaios de usinagem utilizando-se de dois tipos de matéria prima a partir de material compósito com matriz polimérica (Necuron® 651 e Ren Shape® 460), visando a melhoria dos parâmetros empiricamente utilizados na indústria, considerando a aplicação dos conceitos de Usinagem de Alta Performance (HPC) como estratégia de usinagem, levando em conta o impacto nos defeitos superficiais de lascamento, promovidos pela alteração dos parâmetros de corte. O estudo de caso em si, utilizou-se de análises gráficas estatísticas tais como gráfico de Pareto dos efeitos padronizados, gráfico de probabilidade normal e gráficos de efeitos principais obtidos através de um DOE fatorial fracionado com 7 fatores e 2 níveis visando o modelo de regressão linear para avaliar a variável resposta taxa de remoção (Q). A partir da utilização de um otimizador de respostas com o software Minitab®, foi possível definir a combinação de parâmetros otimizada, dentro do espaço de inferência do estudo, que conduziu à elaboração de caracterização empírica que maximizou o resultado da taxa de remoção. A análise e discussão dos resultados evidenciou diferença entre os valores da taxa de remoção obtidos experimentalmente em comparação aos valores teóricos, indicando a intercorrência de fatores externos que causam influência na eficiência da taxa de remoção de material. Todavia, o resultado do estudo mostrou que a estratégia de desbaste HPC quando aplicada a substratos de resinas poliméricas potencializa a geração de lascamentos durante a usinagem. Os materiais Necuron® 651 e Ren Shape® 460 não apresentaram diferenças significativas durante os experimentos. Quando a ferramenta de corte possui raio de canto, de acordo com os experimentos, pode atenuar os defeitos de usinagem de lascamento. Ainda, os parâmetros fz , ap e vc mostraram-se os fatores mais significativos no aumento da taxa de remoção de material, sendo o ap o parâmetro mais relevante.
Keywords
Usinagem, Design of Experiment (DOE), Desbaste, Fresamento CNC
