Tecnologia Mecânica I - Corte Abrasivo - Guia do Aluno 2021 PDF

TECNOLOGIA MECÂNICA I CORTE ABRASIVO JoséJosé Manuel Manuel Simões (Responsável) Simões Ivan Galvão Ivan Galvão Ivo Bragança Ivo Bragança  Corte Ab...

TECNOLOGIA MECÂNICA I CORTE ABRASIVO JoséJosé Manuel Manuel Simões (Responsável) Simões Ivan Galvão Ivan Galvão Ivo Bragança Ivo Bragança  Corte Abrasivo Corte Abrasivo O corte abrasivo é um caso particular do corte por arranque de apara, com a acção de um aglomerado de cristais (grãos) cortantes, que procedem à remoção mecânica do material excedentário na forma de microaparas A formação e arranque de microapara é consequência da acção mecânica dos grãos, cuja dureza é sempre muito elevada dimensão dos grãos abrasivos - adequada a cada operação 2  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo Cada grão retira uma pequena apara quando a sua aresta aguda se apresenta favoravelmente sobre a peça, geralmente a grande velocidade A secção da apara levantada é muito reduzida (ordem de grandeza dos m2) e o n.º de aparas arrancadas simultaneamente é muito elevado 3  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo Maquinagem de materiais demasiado duros para se poderem utilizar ferramentas CAA (afiamento de ferramentas e maquinagem de materiais com durezas próximas/superiores às das ferramentas mais duras) Acabamentos superficiais finos ou muito finos e tolerâncias dimensionais apertadas Remoção de rebarbas e escórias (após operações de soldadura, etc.) Corte de perfis delgados e secções finas onde as tensões acumuladas devido à acção dos disco abrasivos são inferiores comparativamente a CAA Remoção de camadas finas de material que contenham impurezas difíceis de remover com ferramentas CAA (areias ou incrustações duras) 4  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo Rectificação: operação de corte abrasivo em que a máquina - rectificadora - permite movimentos relativos precisos entre a mó e a peça Tolerâncias dimensionais apertadas Bom acabamento superficial 5  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo Rectificação 6  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo Esmerilagem: operação de corte abrasivo em que a máquina - esmeriladora - não permite movimentos relativos precisos entre o esmeril e a peça, sendo estes efectuados manualmente 7  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo Lapidação: operação de corte abrasivo de baixa velocidade e temperatura que confere precisão, bom acabamento superficial e baixas tensões residuais Lapidadora vertical: - lapida várias peças em simultâneo - acção do peso do prato + movimento rotativo da mesa + movimentos aleatórios dos anéis meio abrasivo - livre, meio líquido, pasta de condução - polimento fino 8  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo Lapidação 9  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo Honing: rectificação cilíndrica interior por acção de uma roca, cujas pedras abrasivas exercem pressão no interior do furo, e por acção de 2 movimentos: movimento rotativo + movimento linear A roca pode ser utilizada manualmente ou acoplada a uma máquina Em qualquer dos casos, usa-se sempre um fluido de corte para promover a saída das microaparas Boa precisão dimensional (no diâmetro) Acabamento superficial fino 10  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo Honing 11  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo Polimento: operação abrasiva de alta velocidade, destinada a conferir acabamento brilhante (espelhado), através de um abrasivo muito fino, usado com rodas de polir (em pano, feltro, borracha, couro, camurça, etc.) Não confere precisão dimensional, nem corrige defeitos de forma (remoção de material quase nula) Camada de abrasivo aderente na periferia ou aplicação do abrasivo em pasta 12  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo Lixagem: operação abrasiva manual ou mecânica, em que as peças são friccionadas por grãos abrasivos fixados em suportes em folhas, discos ou bandas as máquinas denominam-se por lixadoras e as ferramentas por lixas lixadora de disco lixadora de banda folha de lixa 13  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo Rebarbagem: corte de rebarbas, remoção de escórias (etc.), com disco de rebarbar, em cuba vibratória, ou escova mecânica de cerdas metálicas rebarbadora automatizada rebarbadora de disco 14  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo Rebarbagem tambor rotativo cuba vibratória número considerável de peças de dimensões reduzidas (fricção abrasiva - eliminação de pequenas rebarbas, limpeza de superfícies) 15  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo Decapagem: operação de limpeza de superfícies, através de um jacto de água e/ou ar com óxido de alumínio, esferas de vidro, etc. efectua-se, por vezes, em cabines estanques (onde as partículas abrasivas são depois separadas por sistemas de despoeiramento) 16  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo Decapagem 17  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo Constituição de uma mó Grãos abrasivos elementos cortantes, que podem ter vários tamanhos uma mó tem milhares de grãos podem estar disseminados em toda a massa da mó, ou numa camada mais ou menos fina cada grão tem múltiplas arestas cortantes milhões de acções de corte por minuto Aglomerante meio envolvente dos grãos abrasivos (que os liga entre si) dá forma à mó deve permitir libertar os grãos periféricos, à medida que vão perdendo a sua acção de corte Poros espaços vazios existentes na mó facilitam a acção dos fluidos de corte promovem a saída das microaparas evitam o “empapamento” da mó 18  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo Propriedades dos Abrasivos 1. Dureza - garante a penetração dos grãos na peça propriedade mais importante de um abrasivo desproporção na dureza do diamante, em relação à dos restantes abrasivos 19  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo 2. Propriedade refractária: permite manter a dureza com o aumento da temperatura Diamante: apesar de ter a dureza mais elevada, é o material mais sensível à variação da temperatura entre 600ºC-800ºC, começa a ter instabilidade química (Ni, Fe, O2) pode transformar-se em grafite  não deve ser usado na rectificação de maiores velocidades 20  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo 3. Baixa afinidade química: para evitar a difusão química das microaparas no próprio abrasivo 4. Tenacidade: resistência à fragmentação por impacto ou choque lapidação vs rectificação 21  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo 5. Tamanho do grão: propriedade determinante na quantidade de material removido e no grau de acabamento grão grosseiro é indicado para materiais dúcteis grão fino é indicado para materiais frágeis, geometrias complexas (mais difícil controlar) quanto mais fino é o grão, menor é a quantidade de material removido e melhor é o acabamento superficial 22  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo Danos em mós Empapamento - impregnação da mó com microaparas que, por acção mecânica e térmica, ficaram plasticamente deformadas, e se soldaram à mó, tapando os poros danificação da superfície da peça Vidragem - resulta da incapacidade de libertação dos grãos desgastados, os quais conferem uma superfície lisa e de aspecto brilhante à superfície da mó perda total da acção cortante Libertação prematura dos grãos - libertação dos grãos com poder cortante, devido a uma fraca ligação com o aglomerante ou à existência de pouca quantidade deste 23  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo Grau da Mó Coesão da ligação entre os grãos e o aglomerante (depende da natureza e quantidade deste) A mó é tanto mais dura quanto mais retém o grão e tanto mais macia quanto mais facilmente o liberta Uma mó demasiado dura continua a reter o grão quando este já perdeu a sua capacidade de corte  mó com vidragem Uma mó demasiado macia liberta os grãos antes de terem perdido a sua capacidade de corte  desgaste prematuro da mó 24  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo Estrutura da Mó Representa a constituição estrutural da mó Relação de volume grãos/aglomerante/poros Uma mó aberta tem mais aglomerante  comportamento “duro”, no extremo  vidragem Uma mó densa tem mais grãos  pouco espaço para os poros e comportamento “macio”, no extremo  empapamento 25  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Corte Abrasivo Corte Abrasivo Ciclo de Vida dos Grãos O ciclo de vida dos grãos de um abrasivo passa por 3 fases: 1. Acção de corte e desgaste inicial dos grãos com a continuação do trabalho, o grão vai sofrendo desgaste crescente 2. Renovação do poder cortante dos grãos  Autoafiamento fractura do grão - aparecimento de novas arestas vivas 3. Libertação dos grãos esgotada a capacidade de renovação do poder de corte do grão 26  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I  Dúvidas? Questões? Até à próxima aula!  Licenciatura em Engenharia Mecânica / Tecnologia Mecânica I