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COBEF 2023
12th Brazilian Congress on Manufacturing Engineering
Análise do processo de furação de compósito de matriz termoplástica reforçado com fibra de carbono utilizado na indústria automotiva.
Submission Author:
Marcel Kondo , SP
Co-Authors:
Marcel Kondo, Emanuele Schneider Callisaya, MICHELLE LEALI COSTA, Edson Botelho, Manoel Cleber de Sampaio Alves, Marcos Valério Ribeiro
Presenter: Marcel Kondo
doi://10.26678/ABCM.COBEF2023.COF23-0197
Abstract
O uso de materiais compósitos na indústria aeronáutica é bem conhecido, onde são utilizados em partes estruturais, reduzindo em até 20% o consumo de combustível devido a redução do peso total da aeronave com o cumprimento dos requisitos e esforços mecânicos. Recentemente, na busca por veículos mais leves e mais eficientes, a indústria automotiva busca implementar e utilizar os materiais compósitos em seus novos projetos, com a diferença de que peças automotivas precisam ser produzidas numa velocidade maior que peças para a indústria aeronáutica pela característica de produção em alta cadência. As peças de materiais compósitos de matriz polimérica reforçada com fibras são produzidas próximas das dimensões finais, sendo necessário o uso de processos de usinagem para se alcançar os requisitos dimensionais de projeto. Muitas dessas peças são montadas através de rebitamento ou aparafusamento, exigindo-se o uso de brocas e/ou fresas no processo de furação. Um dos principais defeitos que ocorrem neste processo é a delaminação na região de entrada e saída das ferramentas cortantes, o que prejudica as resistências mecânicas das peças. O objetivo deste trabalho foi estudar o processo de furação de um compósito de matriz polimérica termoplástica reforçada com fibra de carbono, analisando-se a influência da rotação da ferramenta, do avanço e de dois diferentes materiais de ferramenta sobre a potência de corte, a força de avanço, na vibração do processo, na qualidade dos furos e no processo de delaminação do compósito. Utilizou-se um arranjo ortogonal de Taguchi L16 como planejamento experimental. A contribuição no fenômeno de delaminação do material da ferramenta de corte foi a maior (85,57%), enquanto rotação e avanço tiveram contribuições respectivamente de 7,98% e 5,87%. Os parâmetros de menor delaminação foram obtidos com rotação de 8000 RPM e avanço de 0,10 mm/rotação, utilizando-se ferramenta de metal duro. Também foram obtidas as melhores condições de usinagem em relação aos parâmetros de saída analisados, potência, força de avanço, vibração e circularidade dos furos.
Keywords
CRFP, Taguchi's method, Potência de corte, Força de avanço, Delaminação
