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A usinabilidade das ligas de alumínio

Publicada em 2010-04-13



Ao longo do século passado, a produção mundial das ligas de alumínio saltou de cerca de 45 mil t para mais de 25 milhões de t/ano. Um dos fatores que tem acelerado este crescimento é a grande capacidade das ligas de alumínio de substituírem os aços e ferros fundidos na fabricação de peças (podendo alcançar a mesma resistência destes materiais, porém com menor peso), além da alta resistência à corrosão, dureza e tenacidade. Essas características das ligas de alumínio as tornam de grande aplicação na indústria aeronáutica e automobilística, principalmente as que contêm cobre, magnésio, manganês e silício, tratáveis termicamente e encruáveis.

Sua aplicação na indústria metal-mecânica tem também um apelo ecológico, uma vez que a redução de peso contribui para reduzir o impacto ambiental com menor consumo energético. A intensa presença das ligas de alumínio na indústria automobilística e aeronáutica faz com que a usinagem das mesmas seja uma atividade de produção muito importante.

Comparada aos aços, de maneira geral, as ligas de alumínio são consideradas fáceis de se usinar. Porém, características e propriedades mecânicas de alguns grupos de ligas de alumínio, associados com as condições de corte, podem comprometer sua usinabilidade. Por exemplo, grupos de ligas de alumínio com alta pureza ou com alto teor de silício, tendem a apresentar altas temperaturas e forças de usinagem, acabamento superficial ruim, difícil controle do cavaco e altas taxas de desgaste e lascamentos. A usinabilidade das ligas de alumínio, portanto, está intimamente ligada às propriedades físicas e mecânicas destas ligas.

Muitos estudos têm sido conduzidos para investigar a influência de fatores e condições de corte sobre as características de usinabilidade (forças, temperatura e potência de corte; taxas de desgaste, controle do cavaco e integridade). Em todas essas pesquisas é peculiar a investigação das características de usinabilidade para uma ou duas ligas de alumínio com propriedades mecânicas distintas. Não existem, entretanto, pesquisas que relacionem a usinabilidade com uma faixa ampla de propriedades mecânicas.

Atualmente estão em andamento, no âmbito do Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Uberlândia (UFU) duas teses de doutorado, envolvendo pesquisas que tratam da usinabilidade das ligas de alumino. Elas estão sendo conduzidas no LEPU - Laboratório de Ensino e Pesquisa em Usinagem, onde os doutorandos Mário Cezar dos Santos Jr, professor do Cefet-ES, e Marcelo do Nascimento Sousa estudam as características de usinabilidade de um conjunto de ligas de alumínio (1350 O, 2011 T4, 3003 O, 6082 T4, 6062 T4, 6262 T6, 6351 T4, 6351 T6, 7075 T6 e 7075 T73) que abrange ampla faixa de variação de propriedades mecânicas.

O objetivo é o de se modelar as respostas das características de usinabilidade: forças, temperatura e potência de usinagem; vibração e rugosidade superficial; e características do cavaco (espessura, grau de recalque, ângulo de cisalhamento, dimensões da zona de fluxo e microdureza) em função das propriedades mecânicas das ligas de alumínio, cobrindo determinada faixa de condições de corte. Busca-se com estas pesquisas a possibilidade de prever o comportamento das características de usinabilidade e as condições ótimas de usinagem, em função de suas características mecânicas, para alimentar usuários com informações preciosas a respeito da usinabilidade deste importante grupo de material.

Os trabalhos são orientados pelo prof. Álisson Rocha Machado (FEMEC - UFU) e co-orientados pelo prof. Marcos Antônio de Souza Barrozo (FEQUI - UFU), envolvendo ainda dois alunos de graduação (Iniciação Científica). A MMC Metal do Brasil (subsidiária da Mitsubishi Materials Corp.) participa dos projetos com o fornecimento gratuito de suportes e ferramentas de metal duro.

Maiores informações sobre os estudos podem ser obtidas com os agentes envolvidos: Álisson Rocha Machado: alissonm@mecanica.ufu.br; Marcos Antonio de Souza Barrozo: masbarrozo@ufu.br; Mário Cezar Santos Jr: mcezarjr@hotmail.com; Marcelo do Nascimento Sousa: mnascimento28@yahoo.com.br.


Fonte: Usinagem Brasil



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