Papers by Ramsés Cunha Lima
Revista Eletrônica de Engenharia Elétrica e Engenharia Mecânica, Jun 30, 2022
De maneira a simplificar e baratear o processo de shell molding, sem deixar de obter suas vantage... more De maneira a simplificar e baratear o processo de shell molding, sem deixar de obter suas vantagens, o gesso, com a adição de materiais refratários, é aplicado em substituição à areia. Assim, tem-se como proposta estudar a influência das proporções do material utilizado para confeccionar moldes feitos de uma mistura de gesso e cimento refratário sobre as propriedades mecânicas e microestruturais da peça fundida. A peça fundida para os ensaios foi um corpo de prova de tração segundo a norma ASTM-E8, utilizando um molde com as dimensões 140x326x400 mm. Para a análise foi usada uma proporção, levando-se em conta a porcentagem segundo a massa do molde, inicialmente com 100% de gesso e 20% de cimento refratário e, posteriormente, com 80% de gesso e 20% de cimento refratário. Foi usado o alumínio 6063 em um forno com uma temperatura máxima de trabalho e temperatura de vazamento de 854 ºC e 750 ºC, respectivamente. Verificou-se um aumento da resistência e dureza nas peças dos moldes com o cimento refratário. Além disso, pela análise de microscopia, verificou-se uma redução no número de poros e microporos quando comparados às peças produzidas com o molde de 100% de gesso, em contrapartida essas apresentaram uma qualidade superficial melhor.
Revista Eletrônica de Engenharia Elétrica e Engenharia Mecânica, Jun 30, 2022
A indústria metal-mecânica é considerada a mais poluidora quando comparada às outras industrias d... more A indústria metal-mecânica é considerada a mais poluidora quando comparada às outras industrias devido os rejeitos gerados durante o processo produtivo. A usinagem, de modo geral, é considerada a operação manufaturada mais amplamente utilizada, nesta indústria. A variedade de materiais e produtos envolvidos nesse processo, causa preocupação quanto ao seu descarte e a saúde do operador. Os fluidos de corte, por exemplo, desempenham um papel muito importante nesse processo, pois, estão diretamente relacionados à tribologia do sistema. Portanto, esse estudo teve como objetivo analisar a influência da utilização do óleo de coco e do óleo de soja, como fluido de corte, no processo de torneamento longitudinal externo de um tarugo de aço SAE 1045, tendo como parâmetro de referência a emulsão. Foram coletados dados da temperatura de corte, corrente consumida pela máquina, o desgaste médio de flanco das ferramentas e a rugosidade da peça. Os parâmetros de usinagem foram mantidos constantes para ambos os fluidos: ap = 1 mm, f = 0,19 mm/rot, Vc = 170 m/min. Os dados obtidos por essa pesquisa demostram que os fluidos vegetais podem ser usados com êxito no processo de torneamento. O óleo de coco apresentou o melhor desempenho dentre os fluidos avaliados. Palavras-chave: desgaste de flanco; rugosidade; análises físico-químicas; óleo vegetal; análises físicoquímicas.
Revista Eletrônica de Engenharia Elétrica e Engenharia Mecânica, Jun 30, 2022
Na indústria metal-mecânica é interessante que exista um gerenciamento envolvendo sustentabilidad... more Na indústria metal-mecânica é interessante que exista um gerenciamento envolvendo sustentabilidade, produtividade e qualidade, considerando sempre que o produto final deve ter um padrão de qualidade aceitável. No que diz respeito ao processo de usinagem, os fluidos de corte hoje são essenciais, pois desempenham algumas funções consideradas indispensáveis. Além disso, deve-se dar a devida importância a grande quantidade de calor desenvolvida durante o corte, o qual, precisa ser reduzido. Nesse contexto, considera-se uma alternativa promissora, a redução da utilização de fluidos. Como consequência do que foi exposto, será realizado a usinagem do aço carbono ABNT 1045 utilizando insertos de metal duro como ferramenta, tendo como principal objetivo atender a uma exigência de rugosidade superficial e aos padrões básicos para esse tipo de operação. A partir disso, uma avaliação será feita de maneira a discutir qual dos três métodos de lubrificação é mais adequado: a seco, fluido abundante e MQF (Mínima Quantidade de Fluido) e em como adequar o uso do fluido de corte para verificar a influência desses recursos na vida da ferramenta e no acabamento da peça, sempre considerando que os parâmetros de corte utilizados serão fixos para os três processos.
Revista Eletrônica de Engenharia Elétrica e Engenharia Mecânica
De maneira a simplificar e baratear o processo de shell molding, sem deixar de obter suas vantage... more De maneira a simplificar e baratear o processo de shell molding, sem deixar de obter suas vantagens, o gesso, com a adição de materiais refratários, é aplicado em substituição à areia. Assim, tem-se como propostaestudar a influência das proporções do material utilizado para confeccionar moldes feitos de uma mistura de gesso e cimento refratário sobre as propriedades mecânicas e microestruturaisda peça fundida. A peça fundida para os ensaios foi um corpo de prova de traçãosegundo a norma ASTM –E8, utilizando um molde com as dimensões 140x326x400 mm. Para a análise foi usada uma proporção, levando –se em conta a porcentagem segundo a massa do molde, inicialmente com 100% de gesso e 20% de cimento refratário e, posteriormente,com 80% de gesso e 20% de cimento refratário. Foi usado o alumínio 6063 emum forno com uma temperatura máxima de trabalho e temperatura de vazamento de 854 ºC e 750 ºC, respectivamente. Verificou-se um aumento da resistência e dureza nas peças dos moldes com o cim...
Revista Eletrônica de Engenharia Elétrica e Engenharia Mecânica
Durante o processo de usinagem deve-se ter atenção especial à vida da ferramenta de corte aplicad... more Durante o processo de usinagem deve-se ter atenção especial à vida da ferramenta de corte aplicada pois, dependendo do material ou tempo do processo, seu nível de desgaste se acentua, tornando-se um problema. Nesta pesquisa, foi realizado o monitoramento do desgaste da ferramenta de aço rápido para o processo de usinagem por torneamento, através de um aparato experimental, verificando ainda, a potência consumida pela máquina durante a evolução deste desgaste. Primeiramente, foram utilizadas cinco ferramentas de aço rápido com dimensões ¼” x 4”, afiações α = 8°, β = 62° e γ = 20°, usinando um tarugo de aço ABNT 1045, com Vc = 15m/min, n = 118rpm, ap = 0,5mm e f = 0,094mm/rot. Como critério de parada foi adotado o valor de desgaste de flanco médio de 0,30mm, de acordo com a Norma ISO 3685, medido com um microscópio eletrônico. Com esses dados, foi levantada uma curva de calibração do desgaste x potência consumida pela máquina ferramenta. Para validação desta, o procedimento de usinage...
Revista Eletrônica de Engenharia Elétrica e Engenharia Mecânica, 2021
Durante as operações de usinagem, o atrito entre a ferramenta e a peça gera calor, levando ao des... more Durante as operações de usinagem, o atrito entre a ferramenta e a peça gera calor, levando ao desgaste ou perda de propriedades da ferramenta de corte, além de distorções na peça usinada. Para resfriar e lubrificar as operações de usinagem, são aplicados fluidos de corte, os quais, quando descartados de maneira inadequada, podem gerar danos ao meio ambiente. Esta pesquisa tem como objetivo estudar a possibilidade de reciclagem, por filtração a partir de aparato simples, de dois tipos de fluidos de corte aplicados em processos de torneamento. Além disso, avaliar se estes fluidos filtrados mantém suas propriedades de maneira a permanecerem aptos a serem novamente aplicados, minimizando a necessidade de descarte dos mesmos. Para tanto, os fluidos de corte utilizados foram coletados por um recipiente acoplado ao torno, filtrados por um aparelho confeccionado com materiais de fácil acesso e submetidos a análises físico-químicas. Análises da rugosidade das peças usinadas com fluidos de co...
A demanda pelo aumento da producao na industria de fabricacao por usinagem tem conduzido a pesqui... more A demanda pelo aumento da producao na industria de fabricacao por usinagem tem conduzido a pesquisas que promovam a melhoria do desempenho das ferramentas de corte. Assim, cada vez mais, estas suportam as condicoes severas impostas pelo processo de usinagem. Entretanto, por melhor que estejam definidos os parâmetros de corte adotados, a ferramenta ira sofrer desgaste devido as solicitacoes tribologicas do sistema e tera que ser substituida, interrompendo a producao. Isto motivou o processo de revestimentos das mesmas com filmes duros que conferem as ferramentas propriedades que, somadas as do material do seu substrato, prolongam sua vida util. Estes revestimentos, geralmente sao realizados de maneira estatica, resultando na necessidade de mais de um tratamento de deposicao para que um inserto seja completamente revestido. Tecnicas de deposicao por plasma como ASPN (Nitretacao a Plasma em Tela Ativa) tem sido bem aceitas industrialmente por conseguirem resolver estes inconvenientes. ...
Este trabalho apresenta os resultados, analises e conclusoes de um estudo realizado com objetivo ... more Este trabalho apresenta os resultados, analises e conclusoes de um estudo realizado com objetivo de minimizar o processo de formacao e evolucao de trincas de origem termica em insertos de metal duro usados no fresamento frontal. O foco principal da pesquisa baseou-se na observacao de que, por ser um processo de corte interrompido, o fresamento impoe um carregamento termico ciclico a ferramenta de corte, conduzindo a frequentes variacoes de tensoes nas camadas superficial e sub-superficial de seu gume cortante. Tal caracteristica leva a formacao de trincas no substrato, perpendiculares a aresta de corte, as quais auxiliam na aceleracao do desgaste e no fim de vida da ferramenta. Muitos trabalhos foram publicados sobre o assunto enfatizando a ciclagem termica imposta pelo processo de fresamento como a principal causa da formacao das trincas termicas. Neste caso, o fenomeno surge como consequencia da diferenca de temperatura sofrida pela ferramenta de corte a cada giro da fresa, normal...
Cutting tools, such as machining inserts, which in addition to having a complex geometry need to ... more Cutting tools, such as machining inserts, which in addition to having a complex geometry need to handle different demands on more than one face during their application, stimulate investigation for new coating techniques. Even though many hard film deposition techniques are well accepted or even established among researchers and industries, these processes still need to meet a limitation that requires the repositioning of the sample for new treatments in order to cover all of its surfaces. This paper proposes a new methodology for coating deposition on complex geometry pieces, through a structure for three-dimensional plasma treatment, using a Rotary Cathodic Cage Plasma Nitriding (RCCPN). TiN films were deposited on cemented carbide inserts applied in machining processes using the RCCPN technique. The plasma parameters were kept constant and deposition time was the only variable input. The deposited films were characterized by SEM, EDS, XRD, and Vickers microhardness. It was observ...
10º Congresso Brasileiro de Engenharia de Fabricação, 2019
Surface and Coatings Technology, 2019
Hard coatings are usually applied to improve high speed steel (HSS) tools performance. However, t... more Hard coatings are usually applied to improve high speed steel (HSS) tools performance. However, to achieve this aim, a good adhesion between coating film and substrate is necessary. The coating failure, associated to the lack of adhesion to the substrate, can lead to tool premature wear, reducing its efficiency. The surface modification can improve the coating film adhesion levels by modifying substrates surface roughness, and then, ensuring better anchorage of the deposited layer. In this research two techniques of superficial modification, planar sputtering and chemical polishing, were compared. The sputtering uses plasma application, where cations formed in the reactor collide with samples surface, removing material from it. For chemical polishing, it was used acid and alkaline solutions. After surface treatments, all roughness levels were measured using a roughness tester. The Cathodic Cage Plasma Nitriding (CCPN) technique was used to deposit a TiN film on tools surface. Then, X-ray diffraction, Vickers microhardness and SEM tests were carried out to verify the presence of deposited film, as well as its thickness and mechanical properties, and then, machining tests with SAE 1045 steel where performed, applying the coated tools. Optical microscopy was carried out to track average flank wear up to 0.3 mm, characterizing the end of tool life. It can be observed that all the coated tools obtained an increase in its life, registering the variances according to the different roughness profiles. The best results were verified for chemical polishing with acid solution treatment condition, as it allowed longer machining time with less flank wear.
Anais do X Congresso Nacional de Engenharia Mecânica, 2018
Volume 15: Safety, Reliability and Risk; Virtual Podium (Posters), 2013
It is well known that milling is a rotating and interrupted cutting process in which the milling ... more It is well known that milling is a rotating and interrupted cutting process in which the milling cutter is made up of a number of inserts placed around its body and that each insert has the function of removing an amount of material from the workpiece per revolution. This feature induces the cyclic thermal loading in the cutting tool edge leading the insert to thermal fatigue, which induces nucleation and propagation of thermal cracks and accelerates the process of tool wear. This paper proposes a method to minimize this thermal cycling effect. In this case, hot air was blown into the idle phase of the milling cutter during face milling of an AISI 1045 steel with coated cemented carbide inserts. The main goal was to make the process quasi-continuous from the thermal viewpoint. Trials were carried out dry, at room temperature and with hot air applied at 100, 350 and 580°C, and wet at room temperature and 580°C. In this last case, an MQL (Minimum Quantity of Lubricant) system was used...
10º Congresso Brasileiro de Engenharia de Fabricação, 2019
10º Congresso Brasileiro de Engenharia de Fabricação
Hard coatings are usually applied to improve high speed steel (HSS) tools performance. However, t... more Hard coatings are usually applied to improve high speed steel (HSS) tools performance. However, to achieve this aim, a good adhesion between coating film and substrate is necessary. The coating failure, associated to the lack of adhesion to the substrate, can lead to tool premature wear, reducing its efficiency. The surface modification can improve the coating film adhesion levels by modifying substrates surface roughness, and then, ensuring better anchorage of the deposited layer. In this research two techniques of superficial modification, planar sputtering and chemical polishing, were compared. The sputtering uses plasma application, where cations formed in the reactor collide with samples surface, removing material from it. For chemical polishing, it was used acid and alkaline solutions. After surface treatments, all roughness levels were measured using a roughness tester. The Cathodic Cage Plasma Nitriding (CCPN) technique was used to deposit a TiN film on tools surface. Then, X-ray diffraction, Vickers microhardness and SEM tests were carried out to verify the presence of deposited film, as well as its thickness and mechanical properties, and then, machining tests with SAE 1045 steel where performed, applying the coated tools. Optical microscopy was carried out to track average flank wear up to 0.3 mm, characterizing the end of tool life. It can be observed that all the coated tools obtained an increase in its life, registering the variances according to the different roughness profiles. The best results were verified for chemical polishing with acid solution treatment condition, as it allowed longer machining time with less flank wear.
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