Testes de Estampagem Incremental em Aço SAE 1008

Foram realizados seis testes de Estampagem Incremental em chapas de gabinete de computador de aço SAE 1008, apresentados a seguir.

4.1.1. Teste Nº01

O teste Nº1 apresenta-se com os parâmetros mais baixos possíveis da máquina centro de usinagem CNC. O objetivo deste teste é que a chapa de aço SAE 1008 não rompa, para que possa a ter utilidade de reciclo.

Utilizou-se 400 mm/min de avanço em XY, 150 mm/min de avanço em Z, tendo o seu deslocamento em Z de 0,2 mm por passe de usinagem, em uma rotação de 25 rpm no spindle, e um off-set de 1mm com intuito de obter a espessura da chapa a ser alojada dentro da cavidade. Com base nestes parâmetros, apresentada na Tabela 4.

Tabela 4: Parâmetros do Teste Nº01

Avanço (mm/min) em XY 400 Tempo total de processamento (min) 360

Fonte: Própria.

Neste teste empregou-se além da operação de perfil, a operação de usinagem do fundo. Entretanto, após a sua conformação observou-se que a operação de usinagem do fundo poderia ser eliminada na programação.

Para minimizar o atrito da ferramenta ball nose com a chapa de aço SAE 1008, utilizou-se um óleo de corte como lubrificante, e com isso, o resultado do

tempo total de processamento foi de 360 min. Com base nestes parâmetros o resultado foi favorável, e a Figura 20 mostra a real possibilidade de conformação da chapa de gabinete de computador, obtendo-se resultados de rugosidade média (Ra) de 0,732 μm e uma deformação média de 0,4 mm de espessura parede deformada.

Figura 20: Chapa Conformada do Teste Nº01

Fonte: Própria.

4.1.2. Teste Nº02

O teste Nº2 foi considerado um teste mais ousado, onde seu objetivo estava em entender se haveria o rompimento da chapa de aço SAE 1008. Baseado no trabalho realizado por Silva (2011), onde o rompimento da chapa ocorreu com o avanço de 1600 mm/min. Em cima desta ideia, os parâmetros do avanço foram elevados em 4x a mais do que no teste Nº1, de 400 mm/min para 1600 mm/min em XY, e 150 mm/min para 600mm/min em Z. O os demais parâmetros se mantiveram conforme o teste Nº01, só havendo a exclusão da operação de usinagem do fundo, pois é desnecessária assim vista anteriormente no teste Nº01.

Iniciou-se a estampagem com o avanço de 1600 mm/min em XY e 600 mm/min, após 10mm de conformação o avanço era de 400 mm/min em XY e 150 mm/min em z, mas nos últimos 10 mm de conformação o avanço foi de 1600 mm/min em XY e 150 mm/min em Z. Os demais parâmetros foram mantidos, conforme a Tabela 5.

38

Tabela 5: Parâmetros do Teste Nº02

Avanço (mm/min) em XY 400-1600 Avanço (mm/min) em Z 150-600

Rotação (rpm) 25

Deslocamento em Z 0,2

Off set (mm) 1

Espessura da chapa (mm) 0,8 Tempo total de processamento (min) 180

Fonte: Própria.

Este teste constatou que, com este avanço era impossível de se obter um produto (chapa conformada) em boas condições, mas apesar do rompimento ocasionado, obteve-se uma redução no tempo total de processamento que foi de 180 min, com uma deformação média de 0,3 mm de espessura da chapa. Onde houve rompimento, a chapa chegou a ter 0,2 mm de espessura da deformação, e a sua rugosidade média (Ra) de 1,762 μm, como exemplifica a Figura 21.

Figura 21: Chapa Conformada do Teste Nº02

.

Fonte: Própria.

4.1.3. Teste Nº03

No teste Nº03 aplicou-se o avanço 3 vezes maior do que no teste Nº01, com o objetivo de tentar achar o ponto ótimo da estampagem incremental. Sendo assim, o avanço foi de 1200 mm/min em XY e 450 mm/min em Z, sendo que os demais parâmetros se mantiveram conforme o teste Nº01, conforme a Tabela 6.

Tabela 6: Parâmetros do Teste Nº03

Avanço (mm/min) em XY 1200 Tempo total de processamento (min) 120

Fonte: Própria.

Com estes parâmetros evidenciou-se que este é o ponto ótimo da estampagem incremental, pelo seu tempo total de processamento de 120min, por não ocasionar nenhum tipo de fratura ou rompimento, além de sua rugosidade média (Ra) ter sido de 0,496μm e a sua deformação média de 0,4mm de espessura da parede da chapa. A Figura 22 mostra a conformação do ponto ótimo da estampagem incremental.

Figura 22: Chapa Conformada do Teste Nº03

Fonte: Própria.

40

4.1.4. Teste Nº04

A realização deste teste teve como objetivo constatar o rompimento da chapa conforme o teste Nº02, assim foi aplicado, do início ao fim da estampagem, o avanço de 1600mm/min em XY e 600mm/min em Z, e os demais parâmetros se mantiveram conforme a Tabela 7.

Tabela 7: Parâmetros do Teste Nº04

Avanço (mm/min) em XY 1600 Tempo total de processamento (min) 80

Fonte: Própria.

Os resultados deste teste confirmaram o experimento do teste Nº02, mas foram mensurados alguns resultados como o tempo total de processamento, que foi o mais baixo com 80min de conformação, possuindo uma rugosidade média (Ra) de 2,656μm e uma deformação média foi de 0,3mm na espessura da chapa conforme a Figura 23 da conformação do teste Nº04.

Figura 23: Chapa Conformada do Teste Nº04

Fonte: Própria.

Para melhor visualização do rompimento nas chapas conformadas foi realizado uma imagem com um aumento na magnificação conforme mostra a Figura 24.

Figura 24: Chapa Conformada do Teste Nº04

Fonte: Própria.

4.1.5. Teste Nº05

O teste Nº05 teve como objetivo a utilização de um parâmetro que sabe-se que a chapa não se romperá, mas utilizou-se de uma chapa moldada pré-conformada e com furos para analisar seu comportamento.

Para isso, foram utilizados os seguintes parâmetros, expostos na Tabela 8, com o avanço de 800 mm/min em XY e 300 mm/min em Z, e os demais parâmetros foram mantidos os mesmos conforme os testes anteriores.

Tabela 8: Parâmetros do Teste Nº05

Avanço (mm/min) em XY 800

Avanço (mm/min) em Z 300

Rotação (rpm) 25

Deslocamento em Z 0,2

Off set (mm) 1

Espessura da chapa (mm) 0,7 Tempo total de processamento (min) 170

Fonte: Própria.

42

O teste Nº05 revelou que chapas moldadas e pré-conformadas não servem para estampagem incremental, pois sua parede (espessura) já sofreu modificação por algum esforço mecânico, mesmo estampando com parâmetros baixos. Portanto chapas que já possuem cortes, vincos, rebaixos e furos não são indicadas para a realização do processo de estampagem incremental conforme a Figura 25.

Os resultados obtidos foram de 170 min de tempo total de processamento, com uma rugosidade média (Ra) de 1,512 μm, e uma deformação média de 0,3mm na sua espessura da chapa.

Figura 25: Chapa Conformada do Teste Nº05

Fonte: Própria.

4.1.6. Teste Nº06

O teste Nº06 tem como intuito a verificação se o teste Nº03 seria o ponto ótimo para a estampagem incremental. Para isso, aplicou-se medidas intermediárias entre os testes Nº03 e Nº04, ou seja, com um avanço de 1400 mm/min em XY e 525 mm/min em Z, como exposto na Tabela 9.

Tabela 9: Parâmetros do Teste Nº06

Avanço (mm/min) em XY 1400

Avanço (mm/min) em Z 525

Rotação (rpm) 25

Deslocamento em Z 0,2

Off set (mm) 1

Espessura da chapa (mm) 0,7 Tempo total de processamento (min) 100

Fonte: Própria.

Este teste confirmar que teste Nº03 é o ponto ótimo para a estampagem incremental, apresentando um tempo considerável de 100 min de processamento, junto com uma rugosidade média (Ra) de 1,536 μm e uma deformação média de 0,2 mm na espessura na seção da chapa estampada, conforme a Figura 26.

Figura 26: Chapa Conformada do Teste Nº06

Fonte: Própria.

44