PLANEJAMENTO DOS EXPERIMENTOS

O estudo em específico possui dois focos principais a serem seguidos. Esses focos serão divididos em duas grandes categorias, sendo Etapa 1 e Etapa 2. Para ambas as fases, as variáveis respostas são as mesmas, sendo o Atrito de Coulomb gerado e o Deslocamento percorrido até acontecer a adesão macroscópica. Em casos de não acontecer adesão, será considerado como deslocamento a máxima distância dentro dos 25 ensaios considerados como limite, ficando definido como sendo 15.000 mm percorridos.

Esses dois estudos estão simplificados e apresentados no organograma da Figura 51, que apresenta cada tópico a ser abordado.

Cada ensaio foi considerado mediante um percurso de 600 mm por corpo de prova da chapa. A velocidade de deslocamento da mesa que executou o tracionamento da chapa foi padronizada como 100 mm/s.

Para cada análise foram consideradas três amostragens de dados, ou seja, três baterias, sendo que os resultados e conclusões finais foram avaliados sobre as médias atingidas por essas três baterias de cada caso em sua respectiva etapa.

Figura 51 – Organograma de Planejamento dos experimentos

Fonte: Próprio autor

Dentro do universo que trata-se a tribologia, existem variáveis muitas vezes desconhecidas que podem gerar interferência nos resultados. Para esses ensaios em específico, foram listadas algumas dessas variáveis, sendo separadas em controláveis e não controláveis. As não controláveis, basicamente foram:

Ruído no sistema de aquisição de dados; Temperatura ambiente.

Ambas se fazem presentes nas duas etapas dos ensaios.

Da mesma forma, existem fatores que foram considerados como constantes que não foram alterados entre um ensaio e outro, sendo esses:

Material da ferramenta;

Condição superficial da ferramenta; Rugosidade da ferramenta;

Quantidade de lubrificação; Material da chapa;

Condição superficial da chapa; Velocidade de deslocamento.

Sendo assim, abaixo seguem as etapas especificadas de forma mais detalhada e dentro de cada uma, os fatores e variáveis controláveis, onde cada uma foca-se em um objetivo em específico.

3.3.1 Etapa 1

Nessa primeira etapa, busca-se analisar quais os impactos e interferências que os diferentes tipos de óleos podem causar em processos de estampagem. Esse estudo abordou um comparativo direto sobre as aplicações descritas para cada óleo e o rendimento que o mesmo desempenha mediante aos ensaios. Apesar de possuírem grandes diferenças, foram desconsiderados alguns fatores como viscosidade e densidade dos óleos, pois como a relação de lubrificação nesses ensaios estão ligadas diretamente ao volume (quantidade) de óleo espalhada sobre a chapa, foram analisadas somente as duas gotas estipuladas na metodologia para o experimento, ou seja, para considerações dessas variáveis, novos estudos devem ser elaborados.

Dentro dessa etapa, os fatores citados como controláveis são: Óleo Lubrificante.

Na etapa ensaiada, foram analisados quatro diferentes tipos de óleos, sendo classificados conforme as características descritas na Tabela 7 mostrada anteriormente no capitulo 5.1.3. As análises basicamente foram compostas mediante 3 baterias (repetições) para cada óleo estudado. As repetições visavam um máximo de vinte e cinco peças ensaiadas, sendo que o objetivo era constatar qual a distância percorrida pela ferramenta até apresentar adesão superficial.

A Tabela 8 a seguir, apresenta de forma resumida os fatores ensaiados. Tabela 8 – Dados dos ensaios analisados

Óleo Material da Ferramenta Rugosidade da ferramenta Material da Chapa Condição superficial da chapa Pressão de contato [Mpa] Quantida de de lubrifican te Velocidade do ensaio (mm/s) Óleo A VF 800 AT (temperado e revenido 58 ±1 HRC) Classe R3* Esp. 2,25 DIN EM 10025 S275 RAR Superfície decapada e oleada, laminada a quente 203 2 gotas 100 Óleo B Óleo C Óleo D

Fonte: Próprio autor

Para a primeira etapa de ensaios, foi considerado o corpo de prova A (CP-A) da ferramenta, citado na Figura 44, onde o mesmo possui uma área de contato de 334,03 mm².

3.3.2 Etapa 2

Da mesma forma que na primeira etapa, um segundo estudo busca verificar os reais impactos que a pressão de contato possui sobre a superfície conformada. Muitas características de ferramentas de conformação podem influenciar diretamente nas regiões geométricas das peças, podendo levar a um aumento de pressão que consequentemente pode gerar falhas e um desgaste prematuro na superfície.

Como fatores controláveis nessa análise, pode-se citar: Força normal;

Pressão de contato.

Para execução dessa análise, foi considerado como lubrificante, o óleo que apresentou melhor desempenho nos teste anteriores, sendo esse o Óleo D.

Na etapa 2, foram analisados três diferentes pressões, sendo classificados conforme as características descritas na Tabela 9. As análises basicamente foram compostas mediante três baterias (repetições) para cada pressão estudada. As repetições visavam um máximo de vinte e cinco peças ensaiadas, sendo que o objetivo era constatar qual a distância percorrida pela ferramenta até apresentar adesão superficial.

Tabela 9 – Dados dos ensaios analisados

Pressão [Mpa] Material da Ferramenta Rugosidade da ferramenta Material da Chapa Condição superficial da chapa Óleo Lubrificante Quantidade de lubrificante Velocidade do ensaio (mm/s) 370 _{VF 800 AT} (temperado e revenido 58 ±1 HRC) Classe R3* Esp. 2,25 DIN EM 10025 S275 RAR Superfície decapada e oleada, laminada a quente Óleo D 2 gotas 100 423 475

Fonte: Próprio autor

A segunda etapa de ensaios, foi considerado o corpo de prova B (CP-B) da ferramenta, citado na Figura 44, onde o mesmo possui uma área de contato de 189,3 mm².

Obter um entendimento da influência dessa variável (pressão) nos processos de conformação, pode ajudar em definições significativas para novos dimensionamentos de projetos de ferramentas, focando em aumentar ou diminuir as áreas de maior pressão entre matriz, punção e peça.