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COBEF 2023
12th Brazilian Congress on Manufacturing Engineering
Concreto de ultra alta performance para estruturas de máquinas ferramentas
Submission Author:
arthur farsky , SP
Co-Authors:
arthur farsky, Raphael Galdino dos Santos
Presenter: arthur farsky
doi://10.26678/ABCM.COBEF2023.COF23-0561
Abstract
Concreto convencional não é uma opção tradicional para estrutura de máquina ferramenta devido suas propriedades mecânicas insuficientes. No entanto, com o avanço de tecnologias em formulações de concreto, foi criado a concreto de ultra alto desempenho (ultra high performance concret - UHPC). O UHPC apresenta propriedades superiores ao concreto convencional, as quais favorecem o seu emprego para estruturas mecânicas de máquinas ferramentas. A estrutura da maquina ferramenta é responsável por manter a configuração geométrica e resistir a diversos esforços mecânicos. Dentre as propriedades desejadas para estrutura, o UHPC se destaca no amortecimento, baixa densidade e custo inferior que permitem a realização de estruturas com secções transversais maiores. A menor rigidez é o ponto desfavorável frente aos materiais mais comumente utilizados, a qual pode ser compensada pela maior seção transversal. No sentido de aprofundar o entendimento do UHPC em máquinas ferramentas, esse trabalho teve como objetivo comparar diferentes ligas de ferro fundido com concreto UHPC para a aplicação em questão. Foi realizado uma revisão do estado da arte, levantamento de propriedades relevantes a aplicação e simulações computacionais de forma a averiguar a performance do novo material em estrutura de máquinas-ferramenta. Foi encontrado nas simulações computacionais que é possível fazer um retrofit de uma maquina ferramenta com sua estrutura em ferro fundido melhorando sua rigidez em media de 14%, tendo um perfil semelhante de frequências naturais e aumentando seu amortecimento em mais de 5 vezes. Alem de melhoras em performance foi encontrado que com a substituição de materiais, o custo em matéria prima da estrutura foi reduzido de R$51.082 para R$ 6.188.
Keywords
UHPC, Maquinas-ferramenta
