DESENVOLVIMENTO DE PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE GUIAS DE ONDA

CENTRO TECNOLÓGICO DA MARINHA EM SÃO PAULO

PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSAS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA - PIBIC Processo 105531/2013-8

DESENVOLVIMENTO DE PROCESSO DE

FABRICAÇÃO DE GUIAS DE ONDA

Aluno:

MARCUS VINICIUS RODRIGUES CATAN

Orientador:

Dr. CLÁUDIO COSTA MOTTA

I

Índice

Índice de Tabelas II

Índice de Imagens III

Lista de Símbolos IV

1. Introdução 1

2. Materiais 8

3. Descrição do Processo de Fabricação dos Flanges 9

4. Trecho Reto do Guia de Onda 16

5. Horas por Operação 17

6. Descrição do Processo de Brasagem dos Flanges ao Trecho

Reto do Guia de Onda 18

7. Processo de Fabricação do Guia de Onda 20

8. Conclusão 22

9. Bibliografia 24

II

Índice de Tabelas

Tab. 1. Descrição do Processo de Fabricação dos Flanges 10

Tab. 2. Tempo de Corte 17

Tab. 3. Descrição do Processo de Brasagem 19

III

Índice de Figuras

Figura 1 Guia de onda circular 2

Figura 2 Guia de onda retangular 2

Figura 3 Linha de fita 2

Figura 4 Microfita 2

Figura 5 Guia de onda dielétrico planar 3

Figura 6 Fibra óptica 3

Figura 7 Figura em perspectiva isométrica do guia de ondas WR-90 com trecho reto de 100mm

6

Figura 8 Flange de latão pronto para a primeira operação de fresamento 13

Figura 9 Flanges após operação de fresamento ₁₄

Figura 10 Flange sob processo de escareamento ₁₄

IV

Lista de Símbolos

Os valores das grandezas são fornecidos nas unidades padronizadas pelo Sistema Internacional de unidades (S.I.).

𝐷 = 𝐷𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑒𝑟𝑟𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎 [mm] 𝐷 = 𝐷𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑒𝑟𝑟𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎 [mm] 𝑍 = 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 [Adimensional] 𝑉𝑐 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑡𝑒 [m/min] 𝑉𝑓 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑎𝑣𝑎𝑛ç𝑜 [m/min] 𝑛 = 𝑅𝑜𝑡𝑎çã𝑜 [rpm] 𝑇 = 𝑡𝑜𝑟𝑞𝑢𝑒 [Nm] 𝑃 = 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 [W] 𝑈 = 𝑇𝑒𝑛𝑠ã𝑜 [V] 𝐼 = 𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 [A] 𝐹_𝑧 = 𝐴𝑣𝑎𝑛ç𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝐷𝑒𝑛𝑡𝑒 [ ] – Adimensional 𝜋 = 3,14 [ ] – Adimensional 𝑙 = 𝐶𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑎 𝑠𝑒𝑟 𝑢𝑠𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜 [mm] 𝑇𝑐 = 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝐶𝑜𝑟𝑡𝑒 [s] ᴓ= 𝐷𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 _[mm]

1

1. Introdução

Segundo Fontana (2013): “Guias de onda são estruturas guiantes, longitudinais, utilizadas para o transporte de informação e energia”.

O processo de fabricação de guias de onda é um processo singular, onde é exigido um alto controle sobre as dimensões e quantidade daquilo que se está manipulando. O menor dos erros pode ocasionar grandes perdas em termos de transmissão de ondas. O processo conta com inúmeras técnicas e detalhes para garantir este controle.

Segundo Pissolato Filho: “Os guias de onda são analisados por meio das equações de Maxwell, estas equações devem ser escritas de acordo com a seção do guia. Deve-se impor também a condição de contorno (fornecidas pelas paredes do guia de ondas). Considera-se um caso ideal, um guia construído de condutores perfeitos, então a componente tangencial do vetor campo elétrico da onda anula-se nas superfícies. Para cada diferente configuração espacial assumida pelo campo, satisfazendo as condições de contorno, caracteriza um diferente modo de propagação possível no guia. Existem apenas duas famílias de modos: Modo TE (ou tipo H): ocorre quando a única componente longitudinal é a do campo magnético, estando todo o campo elétrico no plano transversal à propagação. Admitindo a propagação na direção “z”, ter-se-á, neste caso, Hz ≠ 0 e Ez = 0; e Modo TM (ou tipo E): neste caso, tem-se: , Hz = 0 e Ez ≠ 0”.

2

A escolha da estrutura guiante dependerá primeiramente da aplicação.

“Em aplicações que exigem transporte de alta potência, são utilizadas estruturas metálicas como o guia de onda retangular e o guia de onda circular” (Fontana, 2013).

A frequência das ondas que passarão pelo guia de ondas, no caso do guia de onda retangular, é delimitada pelas dimensões, “a” e “b” da seção do guia (ilustradas na figura 2). A FIG. 1 e a FIG. 2 ilustram os guias citados no trecho acima:

Figura 1: Guia de onda circular.

Fonte: Eletromagnetismo Parte II (Fontana)

Figura 2: Guia de onda retangular.

Fonte: Eletromagnetismo Parte II (Fontana)

“Em aplicações de mais baixa potência ou que exijam estruturas mais compactas como em processadores ou em aplicações de satélite, são utilizadas linhas de fita ou microfitas, (...)” (Fontana, 2013).

A FIG. 3 e a FIG. 4 ilustram, respectivamente, as estruturas acima mencionadas, linha de fita e microfita.

Figura 3: Linha de fita.

Fonte: Eletromagnetismo Parte II (Fontana)

Figura 4: Microfita.

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“Na região espectral de frequências ópticas, são utilizados guias de onda ou fibras ópticas, totalmente dielétricos, feitos de vidro” (Fontana, 2013).

A FIG. 5 e a FIG. 6 ilustram o par de estruturas guiantes ópticas:

Figura 5: Guia de onda dielétrico planar.

Fonte: Eletromagnetismo Parte II (Fontana)

Figura 6: Fibra óptica.

Fonte: Eletromagnetismo Parte II (Fontana)

“Essas estruturas, tanto metálicas quanto dielétricas, não suportam modos TEM como é o caso das estruturas de dois ou mais condutores de uma linha de transmissão.” (Fontana, 2013).

Este relatório tem como objetivo estabelecer um método para este processo, a partir de práticas experimentais, com a alta qualidade que é exigida por este. A fim de tornar este método exequível, leva-se em consideração também o lado econômico, pois não basta apenas um alto nível tecnológico é necessário que tenha um preço acessível para que seja possível a realização de tal método.

Para fins de esclarecimento, abaixo seguem alguns conceitos intrinsecamente ligados à área de usinagem, e que serão abordados mais adiante neste relatório:

 Usinagem Mecânica: de acordo com a norma alemã DIN 8580: “Usinagem é um termo que se aplica a todos os processos de fabricação onde ocorre a remoção de material sob a forma de cavaco”.

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Onde cavaco é a porção de material da peça retirada pela ferramenta. O processo de usinagem é a remoção de material para conferir a forma desejada a uma determinada peça.

 Velocidade de Corte: a velocidade de corte está relacionada com o deslocamento da ferramenta enquanto mantém contato com a peça e irá influenciar diretamente no acabamento superficial da peça. Em outras palavras, calcula-se quanto de peça será usinado pela ferramenta num determinado intervalo de tempo (“Velocidade de Corte”).

 Operação de Fresamento: segundo Borges (2004, p. 3): “Consiste numa operação de usinagem em que o metal é removido por uma ferramenta giratória – denominada fresa – de múltiplos gumes cortantes. Cada gume remove uma pequena quantidade de metal em cada revolução do eixo onde a ferramenta é fixada. A máquina ferramenta que realiza a operação é denominada fresadora”.

As fresadoras mais comuns realizam, com a fresa, movimentos ao longo de três eixos. E além de contar com uma série de modelos diferentes para processos específicos, essa pode contar com dispositivos auxiliares para operações mais complexas que necessitem, por exemplo, que a ferramenta seja inclinada num determinado ângulo, que a mesa seja rotacionada, etc. (“Fresamento”).

 Operação de Torneamento: segundo Carlos Rosa (1999, p. 2): “O processo que se baseia no movimento da peça em torno de seu próprio eixo chama-se torneamento. O torneamento é uma operação de usinagem que permite trabalhar peças cilíndricas movidas por um movimento uniforme de rotação em torno de um eixo fixo”.

O torneamento ocorre também através de uma ferramenta de corte. Porém, no torno, a ferramenta permanece estática durante o processo. Esta é devidamente posicionada antes da ativação da máquina. O torno faz, então, a

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peça girar em torno de seu próprio eixo e pode movimentá-la, na direção desse mesmo eixo (nos dois sentidos) (“Torneamento”).

 Operação de Eletro Erosão: segundo Stoeterau (2002, p. 3): “É um processo térmico de fabricação caracterizado pela remoção de material consequente a sucessões de descargas elétricas que ocorrem entre um eletrodo e uma peça, através de um líquido dielétrico”.

Há dois tipos de máquinas de eletroerosão, a que gera descargas elétricas por meio de penetração e a que gera descargas elétricas a fio. Entre estas duas máquinas, o processo explorado neste relatório é o realizado pela máquina de eletroerosão a fio. Onde a "ferramenta" da máquina é um fio metálico, geralmente de cobre ou latão (eletrodo). Este fio metálico entrará em contato com a peça, com o sistema imerso num líquido dielétrico, e as sucessivas descargas elétricas formam ao redor do eletrodo uma ponte iônica que faz com que as partículas metálicas da peça naquela pequena região se desprendam da peça e juntem-se ao líquido dielétrico. É um processo que permite trabalhar com tolerâncias estreitas e geometrias complexas, porém possui um alto tempo de operação (“Eletroerosão”).

 Operação de Brasagem: segundo Augusto de Oliveira (2013), a operação de brasagem é um processo térmico cuja finalidade é proporcionar a junção ou o revestimento de peças e/ou materiais por meio de um metal de adição em fusão. Este metal de adição geralmente apresenta temperatura de fusão superior a 450°C (não é o caso, por exemplo, do estanho – material usado como metal de adição no processo de brasagem descrito mais adiante neste relatório), mas inferior ao ponto de fusão do metal base (metal que sofrerá o processo) (“Brasagem”).

 Folha de Processo: a Folha de Processo é um documento contendo especificações detalhadas sobre uma determinada operação, dispostos de forma simples para que o entendimento seja fácil e não possa dar origem à uma peça

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diferente da planejada. O que se pode encontrar numa folha de processo varia de uma folha para outra, os dados mais encontrados são: a descrição do método ou, em outras palavras, como executar determinada tarefa; a máquina à ser utilizada no processo; o nome de cada um dos processos realizados durante a operação; os dispositivos auxiliares, ferramentas, instrumentos de medição, etc. (“Folha de Processos”).

As descrições detalhadas sobre processos, em geral, foram elaboradas seguindo o modelo padrão de uma Folha de Processos. Está descrito, neste modelo, o processo de fabricação dos flanges do guia de onda, o processo de brasagem (que unirá os flanges ao guia de onda), e o processo de usinagem realizado no guia de ondas após a brasagem. Seguindo os processos especificados neste relatório, a peça a ser obtida possui geometria conforme FIG. 7.

Figura 7 – Perspectiva isométrica do guia de ondas WR-90 com trecho reto de 100mm.

Este relatório está dividido em 8 seções, e estas estão organizadas da seguinte forma: na seção 1, Introdução, são definidos conceitos, visando criar uma base teórica, necessária para a compreensão do relatório, encontra-se nesta seção também um breve resumo sobre o tema do relatório e história dos guias de onda; na seção 2, Materiais, há um breve resumo sobre quais os materiais mais utilizados na fabricação dos guias de ondas, e o motivo; na seção 3, Descrição do Processo de Fabricação dos

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Flanges, o detalhamento do processo de fabricação utilizado nos flanges para mais tarde serem brasados ao trecho reto do guia de ondas; na seção 4, Trecho Reto do Guia de Onda, as especificações e detalhes sobre o que é o trecho reto do guia de ondas; na seção 5, Tempo de Operação, a especificação dos tempos de corte dos processos realizados; na seção 6, Descrição do Processo de Brasagem dos Flanges ao Trecho Reto do Guia de Onda, a descrição detalhada em forma de uma folha de processos sobre o processo de brasagem realizado para unir o conjunto; a seção 7, Processo de Fabricação do Guia de Onda, foi dividida em duas subseções: 7.1, Bucha Sustentadora, onde é especificado o dispositivo auxiliar que será utilizado no processo. 7.2, Processo de Usinagem, subseção onde é descrito o processo de usinagem realizado no conjunto, contando com a Bucha Sustentadora especificada na subseção anterior; na seção 8, Bibliografia, são colocadas as referências dos livros e artigos utilizados na elaboração deste relatório.

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2. Materiais

Os materiais usados na construção de guias de onda, são geralmente: bronze, cobre, alumínio, prata ou qualquer metal que possua baixa resistividade. É possível também produzir guias de onda a partir de materiais com alta resistividade, desde que, estes sejam posteriormente chapeados, ou banhados por algum bom condutor. Em algumas aplicações é necessário banhar o guia de onda com metais com a maior condutância possível, ou seja, prata, ouro e etc.

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3. Descrição do Processo de Fabricação dos Flanges.

A fim de mostrar as etapas do processo de fabricação dos flanges a partir de uma barra chata de Latão, cujas dimensões são 44,45 x 85,0 x 12,7 mm, de forma clara construiu-se uma tabela. Essa tabela é baseada no modelo de uma Folha de Processo de Usinagem. A tabela especifica a máquina, o processo e a ferramenta que serão utilizados, o instrumento de medição e a descrição do processo.

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Tab. 1. Descrição do Processo de Fabricação dos Flanges

Máquina Processo Descrição do Processo / Ilustração do Processo Ferramenta Instrumento de medição

Serra

Horizontal Serramento

-Fixar a barra chata na serra horizontal. -Fechar o dispositivo da máquina e serrar nas dimensões 44,45x45,5mm

-Repetir o processo uma vez.

Serra 1900x150x3m m Paquímetro Ilustração do processo Fresadora Universal ou Centro de Usinagem Fresamento

-Fixar a peça em dispositivo standard (morsa). -Esquadrejar o bloco nas dimensões

41,35x41,35x12,7mm. -Rotação: 600rpm -Vc = 65m/min -Avanço: 480mm/min

-Após esquadrejar, escariar arestas em 0,2mm.

-Fresa de Topo – HSS / 2 Arestas ᴓ20mm -DIN327B Escariador 45° DIN 335C Paquímetro Ilustração do processo

11 Fresadora Universal ou Centro de Usinagem Fresamento

-Prender a peça no dispositivo standard (morsa) pela espessura de 12,7mm.

Com o goniômetro, posicionar a peça formando um ângulo de 135° entre a face de 41,35x12,7mm e a superfície superior da morsa.

Fresa de Topo – HSS / 2 Arestas ᴓ10mm -DIN327B -Escariador 45° DIN 335C. Paquímetro Goniômetro Ilustração do processo

- Usinar chanfro de 1,5mm a partir do canto superior.

-Rotacionar a peça em 90° e usinar chanfro no outro canto.

-Repetir o processo para os outros 2 cantos. -Rotação: 600rpm

-Vc = 65m/min -Avanço: 480mm/min -Escariar arestas em 0,2mm.

12 Furadeira de

Coordenada Furação

-Furar utilizando Broca de centro ᴓ 1,6 e 4mm. - Furar os 5 furos, utilizando a broca de centro. - Furar 5 furos ᴓ 4,3mm (passante).

-Escariar todos os furos, incluindo o central. _{-Broca de} centro ᴓ 1,6 e 4mm DIN 333A -Broca ᴓ 4,3mm DIN 338 - Escariador 45° 335C Paquímetro Ilustração do processo Eletroerosão a fio Erosão

Passar o eletrodo no furo central da peça. Comandos:

1) Cycle Call  0  enter

2) Tool Def  10  r 0,175  enter 3) Tool Call  01  enter

4) C.C.  enter 5) X 0; Y 0  F2  M91 X -14,325; Y 0 X -14,325; Y +12,70 X +14,325; Y +12,70 X +14,325; Y -12,70 X -14,325; Y -12,70 X -14,325; Y 0 6) M01  M30 Eletrodo de Latão Micrômetro

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O processo acima foi experimentalmente realizado, fabricando-se dois flanges de latão. A FIG. 8 apresenta a peça após a operação de serramento. É importante mencionar que a face superior do flange não possui rugosidade ou acabamento adequados, isto é, porém, esperado de uma operação de serramento, e afeta uma região cuja função é receber tal dano, chamada na indústria de região de sacrifício. Na foto o flange está preso na morsa em uma mesa de uma máquina fresadora, ao lado de um esquadro de luz (dispositivo utilizado para verificar a perpendicularidade de uma face em relação à outra), pronta desta forma para a operação de fresamento.

Figura 8: Flange de latão pronto para a primeira operação de fresamento.

Abaixo, na FIG. 9, pode-se ver os dois flanges, após a operação de fresamento, ambos esquadrejados (faces formam ângulos retos entre si). Na parte superior do flange à direita pode-se ver um pouco de tinta para traçagem (utilizada para tornar os traços feitos na peça mais nítidos. Facilitando, por exemplo, a visualização de uma linha referencial).

14 Figura 9: Flanges após operação de fresamento.

Depois de fresar os flanges, é importante escariar suas laterais (ângulos retos em peças metálicas oferecem riscos, pois são afiados e podem causar ferimentos). Na FIG. 10, o flange é mostrado durante a segunda operação de fresamento, que utiliza o escariador como ferramenta.

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Na operação de furação realizada nos flanges são feitos cinco furos, onde quatro destes são próximos aos ângulos externos dos flanges e um furo central. Este furo central é realizado apenas para possibilitar a próxima operação (operação de eletroerosão a fio. E neste caso, na peça será necessária a realização de um furo quadrado interno, portanto, é preciso um furo para a passagem do eletrodo). Abaixo, na FIG. 11, são mostrados os dois flanges após a operação de furação.

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4. Trecho Reto do Guia de Onda

Os flanges serão fabricados para serem posteriormente brasados às extremidades do trecho reto do guia de ondas. É essencial que o trecho reto do guia de ondas possua tolerâncias estreitas a partir de suas dimensões nominais, deve-se por tanto manejar essa peça com cautela, e analisar a forma como este será processado. O trecho reto do guia de onda possui as seguintes dimensões: 105,0 x 25,4 x 12,7 mm.

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5.

Horas por Operação

Na tabela abaixo está disposto o tempo gasto em cada um dos processos, construiu-se então uma tabela com o tempo de corte de cada processo. Esse tempo é, porém, somente o tempo onde há contato entre a ferramenta e a peça em questão. Despreza-se por tanto partes importantes que podem consumir uma quantidade considerável do tempo total da operação.

Tab. 2. Tempo de Corte

Operação Velocidade de avanço (mm/min) L(mm) Tempo de corte(s) 01 – fresamento 480 177,9 22 02 – fresamento 480 50,8 6,36 03 – furação 168 12,7 22,67 04 – fresamento 480 82,27 10,32

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6. Descrição do Processo de Brasagem dos Flanges ao Trecho

Reto do Guia de Onda.

O dispositivo utilizado para separar os flanges assegurando perpendicularidade e paralelismo consiste em quatro barras de alumínios com roscas internas M4x1,0 em ambas as pontas e 4,3mm de diâmetro. Essas barras são alinhadas com os furos dos flanges e então fixas por parafusos.

Com a intenção de expor de forma clara o processo de brasagem construiu-se uma tabela também baseada no modelo de uma Folha de Processo de Usinagem.

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Tab. 3. Descrição do Processo de Brasagem N° de

operação/Pr ocesso

Descrição do processo/Ilustração do processo Instrumentos

necessários

Instrumento s de medição

01 – Fixação

-Parafusar as barras roscadas internamente nos flanges. -Aplicar o fluxo para solda estanho nas faces do interior do furo quadrado dos flanges.

-Encaixar os flanges no guia de ondas

-Parafusar utilizando os 8 parafusos de fenda M4x30. -Barras roscadas internamente (M4). -Parafusos M4x20. Paquímetro Ilustração do processo 02 – Brasagem

-Posicionar o conjunto verticalmente na chapa de aquecimento e aquecer até 60°C.

-Brasar os flanges no trecho reto.

Utilizando: Solda por Aleação com Estanho. Fluxo: Fluxo para Solda Estanho.

-Chapa de aquecimento

-Estanho -Maçarico -Fluxo para Solda

Estanho

- Ilustração do processo

03 – Desmontagem

-Retirar o conjunto da chapa de aquecimento. -Esperar o tempo de resfriamento do conjunto. - Remover as barras e os parafusos.

- -

20

7.

Processo de Fabricação do Guia de Onda

A espessura do trecho reto do guia de onda é de 1,27mm, há por tanto a chance de que o trecho sofra deformação durante o processo de fresamento. Para evitar essa possível deformação é necessário um dispositivo que permaneça no interior do trecho reto durante o processo de fresamento.

O material da bucha é Alumínio, escolhido por sua dureza que evitará a conformação do material, e dificilmente riscará ou conformará o material durante a inserção ou remoção no trecho reto.

O dispositivo consiste de um bloco maciço cujas dimensões são próximas às do interior do trecho reto do guia de onda.

Exposto numa tabela que segue o modelo de uma Folha de Processos, é explicado neste tópico, o processo de fresamento utilizando este dispositivo para impedir possíveis deformações. Esse processo de usinagem terá como resultado os flanges e os limites do trecho reto do guia de onda coplanares.

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Tab. 4. Descrição do Processo de Usinagem do Guia de Onda

Máquina Processo Descrição do Processo Ferramentas Instrumento de medição

- Localização

-Posicionar a bucha em frente ao furo quadrado do tubo e em frente à bucha, uma chapa de metal menor que a própria bucha.

-Empurrar a chapa, inserindo a bucha no interior do tubo. Dispositivo - Ilustração do processo Fresadora Universal ou Centro de Usinagem Fresamento

-Fresar o flange reduzindo a espessura para 11,10mm. -Rotação: 600rpm -Vc = 65m/min -Avanço: 480mm/min -Escariar Arestas. Fresa de Topo – HSS / 2 Cortes ᴓ10mm -DIN327B -Escariador 45° DIN 335C. Paquímetro Ilustração do processo - Desmontagem

-Martelar cautelosamente a parte central da bucha, empurrando-a para fora. -Repetir o processo para o outro lado do conjunto.

-Martelo

-Talhadeira Paquímetro Ilustração do processo

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8. Conclusão

Neste relatório foi desenvolvido o processo de fabricação do conjunto de um guia de onda WR-90, visando indicar detalhadamente cada um dos processos realizados ao longo da fabricação.

A implicação da escolha do guia de ondas WR-90 é a possibilidade de trabalhar no intervalo de frequências de 8,2 a 12,4 GHz, influenciando diretamente, é claro, no campo de aplicação. Ressaltando que esta estrutura não suporta modos TEM.

As medidas tomadas como forma de providências econômicas para garantir que o processo seja exequível foram, em suma, os próprios métodos adotados nos processos. Foi levado em consideração o tempo de corte de cada processo e assim os métodos foram desenvolvidos para que o processo seja feito da forma mais rápida possível, economizando desgastes de ferramenta, horas-homem e horas-máquina, e uma série de outras vantagens, como por exemplo, tornar o processo viável para produção seriada.

Os processos foram desenvolvidos a partir de práticas experimentais com controle satisfatório sobre as dimensões e quantidade do que foi trabalhado para evitar perdas de transmissão de onda. Controle apenas satisfatório, ressaltando que um controle desnecessariamente rígido resultaria na quebra de um dos objetivos do relatório, que é a meta econômica.

Foram explorados ainda a Usinagem Mecânica, processos onde há a remoção de material em forma de cavaco; a Velocidade de Corte, determina a velocidade da remoção de material (influenciando diretamente no acabamento da peça); o Fresamento, operação de usinagem utilizando a ferramenta fresa; o Torneamento, operação de usinagem onde a peça é trabalhada enquanto a peça movimenta-se em torno de seu próprio eixo; a Eletroerosão, operação de usinagem que remove pequenas porções de material por meio de sucessivas descargas elétricas; a Brasagem, processo

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que utiliza um metal em fusão como liga para unir outras duas partes metálicas; e a Folha de Processo, documento contendo um método de trabalho referente à um processo de fabricação.

E, seguindo o modelo de uma Folha de Processo, foram elaborados quadros contendo a descrição dos processos. Bem como o processo de fabricação dos flanges, processo de brasagem dos flanges ao trecho reto do guia de onda, elaboração do dispositivo auxiliar e o processo de fresamento do conjunto do guia de onda.

Desta forma, pôde ser verificado, portanto, que o método adotado pelos processos aqui descritos leva a um resultado satisfatório que proporciona assim a fabricação economicamente viável de um guia de onda adequado ao uso industrial a que se destina.

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9. Bibliografia

A. L. CASILLAS; Máquinas: Formulário Técnico; 19a Edição, Ed MESTRE JOU, 1961. P. 389-401, 586-600.

FERRARESI, DINO; Máquinas Operatrizes de Usinagem: Fundamentos da usinagem

dos metais; Ed EESC/SEM, 1965. P. 54-67, 72-86.

Construção de guias de onda, materiais - “waveguide construction, waveguide materials”. Acessado em 28 de março de 2013 em: http://www.microwaves101.com/encyclopedia/waveguideconstruction.cfm

Processo de Fabricação do trecho reto do guia de onda – “Waveguide”. Acessado em 29 de março de2013 em: http://www.navy-radio.com/manuals/0101-1xx/0101_110-13.pdf

The Origin of Waveguides*: A Case of Multiple Rediscovery (KARLE S. PACKARD, SENIOR MEMBER, IEEE) – “IEEE Global History Network”. Acessado em 15 de Julho de 2013 em: http://www.ieeeghn.org/wiki/images/8/86/MTT_Waveguide_History.pdf

O Que é Brasagem (AUGUSTO DE OLIVEIRA, GUILHERME) – “Brasagem”. Acessado em 17 de Julho de 2013 em: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAr80AC/brasagem

Coleção de Tecnologia do Senai – “Infosolda, Livro Senai”. Acessado em 17 de Julho de 2013 em: http://www.infosolda.com.br/biblioteca-digital/26-livros-senai.html

Fresamento (BORGES, MARCOS) – (Fresamento: “Conceito”). Acessado em 19 de Julho de 2013 em: http://mmborges.com/processos/USINAGEM/FRESAMENTO.htm

Torno e o Processo de Torneamento (ROSA, LUIZ CARLOS) – (Oficina Mecânica Para Automação). Acessado em 19 de Julho de 2013 em:

25

http://www2.sorocaba.unesp.br/professor/luizrosa/index_arquivos/OMA%20P1%20Torn eamento.pdf

Processos de Fabricação por Usinagem (JOÃO DE SOUZA, ANDRÉ) – “Fundamentos da Usinagem dos Materiais”. Acessado em 19 de Julho de 2013 em: http://www.chasqueweb.ufrgs.br/~ajsouza/ApostilaUsinagem_Parte1.pdf

Superfícies Usinadas (Stoeterau, Rodrigo Lima) – “Eletroerosão”. Acessado em 19 de

julho de 2013 em:

http://www.poli.br/~afcm/OPERATRIZES%202%AA%20unid%20MOTA/Aula-26-U-2007-1-eletroerosao.pdf

Eletromagnetismo Parte II (FONTANA, EDUARDO) – “Guias de Onda”. Acessado em

28 de julho de 2013 em:

http://www.ufpe.br/fontana/Eletromagnetismo2/EletromagnetismoWebParte02/mag2cap 10.htm

Ondas Guiadas (PISSOLATO FILHO, JOSÉ) – “Guias de Onda”. Acessado em 29 de

julho de 2013 em:

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Apêndice A: Memorial de Cálculo relativo aos dados expostos.

Nota: Vide Lista de Símbolos no início do relatório para melhor compreensão dos cálculos realizados abaixo.



Cálculo da Rotação.

𝑉_𝐶 = 𝜋𝐷𝑛

1000[𝑚/𝑚𝑖𝑛]

𝑉_𝐶 Foi consultado na tabela, para broca de aço rápido em desbaste de cobre. 65m/min 𝑉𝐶 = 65[𝑚/𝑚𝑖𝑛] 𝑛 =𝑉𝐶𝑥1000 𝜋𝐷 [𝑟𝑝𝑚] Diâmetro da Ferramenta: 5mm ∴ 𝑛 =65𝑥1000 𝜋5 𝑟𝑝𝑚 = 4138,02 [𝑟𝑝𝑚]

Por limitações técnicas relacionadas às máquinas do laboratório de usinagem da Fatec-SP, a rotação foi reduzida Para 600RPM.

𝑛 = 600 𝑟𝑝𝑚



Cálculo do Avanço e Velocidade do avanço

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Avanço por dente, 𝐹_𝑧 , retirado do livro: A. L. CASILLAS; MÁQUINAS:

FORMULÁRIO TÉCNICO; 3° Edição em português, 19881. Ed. Mestre Jou. Pag. 589.

Avanço em milímetros por dente para “fresa radial” e “Alumínio, magnésio e Latão mole”.

𝐹𝑧 = 0,20𝑚𝑚 𝑍 = 4 𝐷𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠

𝑉𝑓 = 0,20 𝑥 4 𝑥 600 = 480𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛



Cálculo do Tempo de Corte

𝑇𝑐 = 𝑙 𝑉𝑓

1. Operação “1”

2. Operação “2”

28

3. Operação “3”

𝑇𝐶𝑎𝑑𝑎 𝐹𝑢𝑟𝑜 = 12,7

168 𝑚𝑖𝑛 = 0.07559𝑥60 𝑠 𝑇_{𝐶𝑎𝑑𝑎 𝐹𝑢𝑟𝑜} = 4,53 [𝑠]

Tempo para realizar os cinco furos:

𝑇_𝑜3 = 22,67 [𝑠]

4. Operação “4”

𝑇_𝑐4=82.27

480 𝑚𝑖𝑛 = 0.172𝑥60[𝑠] 𝑇𝑐4 = 10.32[𝑠]