Torneamento do aço-ferramenta AISI D6 temperado e revenido nas condições seco, jorro e LN2: uma análise técnico-econômica

A lot of attention has been paid about the environmental impacts caused by the machining industry. The use of conventional cutting fluids based on mineral oils, for example, has been approached as a practice to be overcome or, at least, minimized. However, the solution for this question comes up...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Fernandes, Matheus Emmanuel Pereira
Outros Autores: Melo, Anderson Clayton Alves de
Formato: Dissertação
Idioma:pt_BR
Publicado em: Brasil
Assuntos:
Manufatura sustentável
Usinagem criogênica
Aço-ferramenta AISI D6
Torneamento duro
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27986
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Fernandes, Matheus Emmanuel Pereira
Torneamento do aço-ferramenta AISI D6 temperado e revenido nas condições seco, jorro e LN2: uma análise técnico-econômica
description A lot of attention has been paid about the environmental impacts caused by the machining industry. The use of conventional cutting fluids based on mineral oils, for example, has been approached as a practice to be overcome or, at least, minimized. However, the solution for this question comes up against technical aspects, mainly in the case of machining of difficult-to-cut materials. In this sense, the effectiveness of technical practices that appear as environmentally sustainable, as the case of cryogenic machining with liquid nitrogen (LN2), have been investigated. Several investigations have shown that the machining assisted by LN2 present a lot of technical advantages and besides to be considered a sustainable cutting fluid. Nevertheless, the use of LN2 as cutting fluid in the industry is considered irrelevant. In this sense, the present work was intended to investigate the technical and economic feasibility of using liquid nitrogen as cutting fluid in machining of quenched and tempered AISI D6 tool steel with PCBN inserts. In this case, three flows of LN2 were investigated. For comparison purposes, turning trials under dry and wet conditions were also performed. As output variables cutting tool wear and chip morphology were monitored. The technical and economic analyses were performed based on the cost/hour related with the consumption of cutting tool, cutting fluid, electric energy and cutting fluid disposal. It was concluded that the dry machining was more feasible as compared to the other conditions. However, it should be noticed that cryogenic machining with LN2 can be justified because of its technical benefits to the machined component.
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spelling ri-123456789-279862019-12-01T05:27:45Z Torneamento do aço-ferramenta AISI D6 temperado e revenido nas condições seco, jorro e LN2: uma análise técnico-econômica An experimental study on turning of quenched and tempered AISI D6 tool steel under dry, wet and LN2: A technical and economic analysis Fernandes, Matheus Emmanuel Pereira Melo, Anderson Clayton Alves de Castro, Nicolau Apoena Oliveira, Adilson José de Silva, Flávio José da Manufatura sustentável Usinagem criogênica Aço-ferramenta AISI D6 Torneamento duro CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA A lot of attention has been paid about the environmental impacts caused by the machining industry. The use of conventional cutting fluids based on mineral oils, for example, has been approached as a practice to be overcome or, at least, minimized. However, the solution for this question comes up against technical aspects, mainly in the case of machining of difficult-to-cut materials. In this sense, the effectiveness of technical practices that appear as environmentally sustainable, as the case of cryogenic machining with liquid nitrogen (LN2), have been investigated. Several investigations have shown that the machining assisted by LN2 present a lot of technical advantages and besides to be considered a sustainable cutting fluid. Nevertheless, the use of LN2 as cutting fluid in the industry is considered irrelevant. In this sense, the present work was intended to investigate the technical and economic feasibility of using liquid nitrogen as cutting fluid in machining of quenched and tempered AISI D6 tool steel with PCBN inserts. In this case, three flows of LN2 were investigated. For comparison purposes, turning trials under dry and wet conditions were also performed. As output variables cutting tool wear and chip morphology were monitored. The technical and economic analyses were performed based on the cost/hour related with the consumption of cutting tool, cutting fluid, electric energy and cutting fluid disposal. It was concluded that the dry machining was more feasible as compared to the other conditions. However, it should be noticed that cryogenic machining with LN2 can be justified because of its technical benefits to the machined component. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Muito tem se falado nos últimos anos acerca dos impactos ambientais provocados pela indústria de usinagem. O uso de fluidos de corte convencionais à base de óleos minerais, por exemplo, vem sendo tratado como uma prática a ser superada ou, pelo menos, minimizada. Porém, a solução dessa questão esbarra em aspectos técnicos, principalmente na usinagem de materiais com baixo índice de usinabilidade que promovem o desenvolvimento de altas temperaturas de corte. Nesse sentido, tem-se investigado a eficácia técnica de práticas que se apresentam como ambientalmente sustentáveis, como é o caso do uso de fluidos criogênicos, como o nitrogênio líquido (LN2). Vários trabalhos têm mostrado que a usinagem com LN2 apresenta diversas vantagens técnicas, além de ser considerada uma técnica sustentável. Apesar disso, o uso de LN2 como fluido de corte na indústria ainda é considerado irrelevante. Nesse sentido, este trabalho teve como principal objetivo investigar a viabilidade técnico-econômica do uso de LN2 como fluido de corte na usinagem do aço-ferramenta AISI D6 temperado e revenido com insertos de PCBN. Nesse caso foram investigadas três vazões de LN2. Para efeito de comparação, também foram realizados testes a seco e com aplicação de uma emulsão de óleo mineral por jorro. Como variáveis de saída foram monitoradas o desgaste da ferramenta de corte e aspectos gerais dos cavacos. A análise técnico-econômica foi feita com base no custo/mês referente ao consumo de ferramentas de corte, fluido de corte, energia elétrica e descarte do fluido de corte. Concluiu-se que a usinagem a seco se mostrou mais viável do que qualquer outra condição. Porém, faz-se a ressalva de que, ainda que mais cara, a usinagem com LN2 pode ser justificada pelos seus benefícios técnicos referentes ao componente usinados. 2019-11-25T20:11:52Z 2019-11-25T20:11:52Z 2019-09-02 masterThesis FERNANDES, Matheus Emmanuel Pereira. Torneamento do aço-ferramenta AISI D6 temperado e revenido nas condições seco, jorro e LN2: uma análise técnico-econômica. 2019. 120f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27986 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA

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