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Como comentado no Item 2.2, existem ainda muitos parâmetros a serem compreendidos e poucas pesquisas em microfresamento (Fig. 2.3 – Item 2.2 e Fig. 2.23 a)). De acordo com Camara et al. (2012) isto é o que leva a um maior número de estudos em materiais de considerada boa usinabilidade, como aços de baixo carbono, ligas de alumínio e cobre, conforme mostrado na Figura 2.23 b).

a) Proporção dos estudos realizados em microfresamento até dezembro de 2018.

b) Materiais estudados em microusinagem (adaptado de CAMARA et al, 2012). Figura 2.23 – Materiais pesquisados em processo de microusinagem: a) Proporção dos estudos realizados em microfresamento e b) Materiais estudados em microusinagem (adaptado de CAMARA et al, 2012).

Ao avaliar de maneira combinada o microfresamento na Fig. 2.23 a) com a microusinagem dos materiais denominados de “outros” na Fig. 2.23 b), categoria em que as superligas como o Inconel 718 se encontram, é possível perceber que essa combinação atinge menos de 0,24% das pesquisas em usinagem.

Complementando o fato citado por Camara et al. (2012), sobre a escolha de materiais de boa usinabilidade, Wang et al. (2017) apontam que existem vários problemas para microfresar Inconel 718, dentre eles os autores ressaltam: encruamento, altas temperaturas, elevadas taxas de desgaste da microfresa e dificuldade em gerar cavacos. Além disso, eles

Alguns deles são apresentados a seguir.

Ucun et al. (2013) estudaram o efeito do revestimento no desgaste da ferramenta ao microfresar Inconel 718. Eles utilizaram uma microfresa de 768 µm e raio da aresta de corte igual a 2 µm, com os seguintes revestimentos: TiAlN+AlCrN, DLC, AlTiN, TiAlN+WC/C e AlCrN. A velocidade de corte adotada foi de 48 m/min, os avanços 1,25 µm, 2,50 µm, 3,75 µm e 5,00 µm e as profundidades de corte 100 µm, 150 µm e 200 µm, os autores também adotaram como padrão o comprimento fresado antes da análise em 120 mm. Como resultado do estudo, os autores observaram que o desgaste de flanco, devido ao mecanismo de desgaste abrasivo, foi o tipo de desgaste mais frequente, além disso, foram observadas fraturas locais nas arestas de corte e nas arestas secundárias como consequência de fadiga e formação de aresta postiça de corte.

Ucun et al. (2013) observaram ainda uma redução na taxa de desgaste para as ferramentas revestidas em relação às sem revestimento e da mesma forma as revestidas apresentaram menor redução no diâmetro, o que eles atribuem às altas durezas dos revestimentos, bem como aos baixos coeficientes de atrito. Dentre os revestimentos, os melhores foram o DLC e o TiAlN+WC/C. Diferentemente do processo macro, maiores desgastes foram observados para menores avanços e pequenas profundidades de corte.

Em relação ao uso de lubrificante, Ucun et al. (2013) utilizaram óleo vegetal Coolube 2210, aplicado via técnica MQL com uma vazão de 150 ml/h e verificaram que a lubrificação aumentou significativamente a vida da ferramenta e evitou a adesão de cavacos. Em outro trabalho Ucun et al. (2015) estudaram especificamente o uso do revestimento DLC, utilizando os mesmos parâmetros de Ucun et al. (2013) e verificaram o mesmo tipo de comportamento para o desgaste. Avaliando a rugosidade da superfície usinada, foram obtidos maiores valores para peça usinadas com ferramentas não revestidas, o que os autores atribuem a formação de aresta postiça de corte.

Ucun et al. (2015) também concluíram que o revestimento DLC reduz consideravelmente as forças de corte, cerca de 25% para Fx (componente de força na direção do avanço). O baixo coeficiente de atrito do DLC é fator preponderante nesta redução. Por

fim os autores observaram que a ferramentas revestidas mantiveram uma pequena formação de rebarbas durante a usinagem, enquanto as não revestidas apresentaram um aumento na rebarba com distância usinada.

Wang et al. (2017) realizaram um estudo computacional a respeito de microusinagem de Inconel 718, eles ressaltam que existem muitos estudos a respeito de fresamento de Inconel 718. Porém, para o microfresamento, ainda há necessidade de compreender os fenômenos que ocorrem no processo. Os autores utilizaram um modelo tridimensional em elementos finitos de uma fresa com diâmetro de 500 µm e raio de ponta de 5 µm.

Os resultados das simulações de Wang et al. (2017) mostraram que ao fixar os outros parâmetros e aumentar a penetração de trabalho ou o avanço por dente a força de corte também aumentará. Eles concluíram que há um avanço por dente crítico, no caso 1,5 µm, e abaixo deste valor o material apenas se deforma e não há remoção. Para uma operação ideal os autores sugerem que o avanço seja superior ao crítico e para reduzir a força deve-se optar pela redução na penetração de trabalho.

Uma comparação entre o processo de microfresamento de Inconel 718 a seco e com diferentes fluidos de corte foi realizada por Dos Santos et al. (2017), que utilizaram microfresas de metal duro com 381 µm de diâmetro, metodologia de usinagem submersa, os fluidos utilizados foram: semissintético Vasco 1000, emulsionável, na diluição de 8% e o óleo sintético Quimatic Superfluido 3.

Dos Santos et al. (2017) focaram no processo de formação de rebarba e concluíram que a rebarba sempre será maior no lado concordante do canal, independente da condição de lubri-refrigeração. Além disso, os autores observaram que o fluido de corte favorece na redução da rebarba em ambos os lados do canal. Esta redução na rebarba indica que o fluido proporcionou boa lubrificação, reduziu o atrito e auxiliou a formação do cavaco.

Aslantas e Cicek (2018) estudaram microfresamento de Inconel 718 com microfresas de 600 µm revestidas de TiCN,

v

seguintes atmosferas lubri-refrigerantes: a seco, com óleo de base vegetal via MQL (4 bar e 10 ml/h), fluido solúvel em água (na proporção 1:10) em abundância e etanol em abundância.

Os autores obtiveram os seguintes resultados, em termos de rugosidade Ra: 0,40 µm para ambos os fluidos aplicados em abundância, 0,25 µm para condição a seco e 0,20 µm para MQL. Estes autores observaram ainda que as melhores atmosferas para redução de rebarbas discordantes são: o MQL e o convencional, e para as rebarbas concordantes são: MQL e a seco, com reduções chegando a 50 µm.

Mian et al. 2011, estudaram o efeito escala no microfresamento de Inconel 718, com microfresas de 500 µm de diâmetro, revestidas de TiAlN e sem revestimento, a partir de sinais de emissão acústica. Estes autores realizaram análises estatísticas e verificaram que o

C A P ÍT U L O II I

METODOLOGIA

Neste capítulo são apresentadas informações sobre: o material da peça e a preparação das amostras, máquina-ferramenta e microfresa, fixação das amostras, os ensaios de usinagem a seco e com fluido de corte, com seus parâmetros, bem como as variáveis de saída do trabalho com os instrumentos usados para sua obtenção e suas respectivas metodologias de medição.