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ESTUDO DO ACABAMENTO SUPERFICIAL NA USINAGEM DE MATERIAIS COMPOSTOS A BASE DE RESINA EPÓXI E PÓ DE ALUMÍNIO

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ESTUDO DO ACABAMENTO SUPERFICIAL NA USINAGEM DE MATERIAIS COMPOSTOS A BASE DE RESINA EPÓXI E PÓ DE ALUMÍNIO

CIBIM 10, Oporto, Portugal, 2011 CIBEM 10, Porto, Portugal, 2011

RM Natal Jorge, JMRS Tavares, JL Alexandre, AJM Ferreira, MAP Vaz (Eds)

ESTUDO DO ACABAMENTO SUPERFICIAL NA USINAGEM DE MATERIAIS COMPOSTOS

A BASE DE RESINA EPÓXI E PÓ DE ALUMÍNIO

Gilberto Garcia del Pino1*,Arthur Monteiro de Lima2, Jose L Valin Rivera3, Cristiane Barbosa4, Antonio Claudio

Kieling5, Jose Luis Sansone6, Suzianne Aguiar Pinto7, Jonas Proscopio8, Alan Coelho Redid9, Marcelo da Gama10. 1-Universidade do Estado de Amazonas, Manaus-AM/Brasil, email: ggdelpin@usp.br

2- Universidade do Estado de Amazonas, Manaus-AM/Brasil, email: arthur_r_14@yahoo.com.br 3-ISPJAE, CUJAE, Marianao, Habana-Cuba, email: jose.valin@gmail.com

4- Universidade do Estado de Amazonas, Manaus-AM/Brasil, email: cristianebarbosa@hotmail.com 5- Universidade do Estado de Amazonas, Manaus-AM/Brasil, email: antonio.kieling@yahoo.com

6- Universidade do Estado de Amazonas, Manaus-AM/Brasil, email: jlsansone@yahoo.com.br 7- Universidade do Estado de Amazonas, Manaus-AM/Brasil, email: alleine@gmail.com 8- Universidade do Estado de Amazonas, Manaus-AM/Brasil, email: jonasprocopio@gmail.com

9- Universidade do Estado de Amazonas, Manaus-AM/Brasil, email: alanredig@hotmail.com 10- Universidade do Estado de Amazonas, Manaus-AM/Brasil, email: mgama@uea.edu.br Palavras chave: Compósito, Ferramental Rápido, Usinagem

Resumo

Neste trabalho foi realizado um estudo da usinagem de materiais compostos a base de resina epóxi e alumínio, com o objetivo de utilizar estes materiais na fabricação de ferramentas rápidas na fabricação de moldes de injeção de plástico. Estes moldes feitos deste material composto se utilizam na fabricação de novos modelos de produtos, ou serie pequena na etapa inicial de avaliação com custo mínimo em substituição dos aços ferramentas

No caso particular da usinagem dos materiais compostos de matriz epóxi com carga de alumínio se apresentam problemas de quebra das bordas do material na usinagem por fresamento na entrada e saída da ferramenta, além das marcas da fresa. Estes problemas do acabamento superficial devem ser bem controlados quando se trata de moldes de injeção de plástico os quais requerem um bom acabamento superficial, sendo que o material plástico injetado copia exatamente as irregularidades da superfície do molde produzindo um mau acabamento do produto.

Para realizar o trabalho foram fabricados vários corpos de prova com diferente composição para obter diferentes propriedades mecânicas. Posteriormente os corpos de prova foram usinados com diferentes regimes de corte estudando a influencia de parâmetros como velocidade, avanço e profundidade de corte no acabamento superficial e na qualidade das bordas. A usinagem foi realizada num Centro de Usinagem DISCOVERI da marca ROMI e os parâmetros de acabamento superficial (Ra) foram determinados utilizando o rugosímetro digital Mitutoyo SV-400.

Os dados obtidos do acabamento superficial foram processados com técnicas de estatística sendo relacionados com os parâmetros de corte utilizados, com as propriedades mecânicas e a composição química, obtendo-se bons resultados ao ser comparados com outros trabalhos publicados anteriormente

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 

Na�atualidade�peças,�componentes�e�produtos�em�material� plástico� são� extremadamente� utilizados� tanto� como� componentes�de�carros,�motocicletas,�na�construção�civil� e�como�médio�de�consumo�para�a�sociedade�em�general.� A� grande� maioria� de� essas� peças� são� fabricadas� em� maquinas� extrusoras� e� injetora� de� plástico� que� utilizam� moldes�os�quais�são�feitos�de�aço�para�ferramentas�de�alta� qualidade�e�resistência�� � O�preço�dos�moldes�de�injeção�de�plásticos�no�mercado�é� realmente�muito�alto�devido�ao�custo�do�material� para�a� fabricação�dos�moldes�de�injeção�de�plástico,�à�dificuldade� da�usinagem�dos�mesmos,�ao�ajuste�entre�os�componentes� com� tolerâncias� de� fabricação� muito� estreita,� além� de� diferentes� mecanismos� internos,� sistema� de� refrigeração,� etc.,��

Tendo� em� conta� a� necessidade� de� flexibilidade� da� produção�atual�de�criação�rápida�de�novas�peças,�de�novos� modelos� de� artículos� de� plásticos� é� importante� a� criação� de� um� ferramental� rápido� que� cobra� as� necessidades� da� produção�a�um�custo�menor�[1],�[2],�[3].�Devido�a�isso�é� muito�importante�a�fabricação�de�moldes�de�um�material� mais� barato,� mais� fácil� de� usinar,� que� permita� injetar� e� avaliar�as�características�do�novo�produto�de�plástico,�que� consiga� uma� boa� economia� e� rapidez� significativa� na� produção�de�peças�de�plástico,�sem�afeitar�a�qualidade�do� produto�injetado.�[2]�

No� trabalho� de� Yang� e� Ryu� [4]� foi� realizado� o� desenvolvimento�de��um��material��composto�para�auxiliar� em� Ferramental� rápido,� neste� trabalho� foram� realizados� ensaios�mecânicos� para�a�determinação�das� propriedades� como�dureza,�resistência�a�compressão,�etc.�Foi�fabricado� um� molde� bipartido� e� se� realizo� a� injeção� de� una� hélice� com�o�próprio�material�da�matriz�do�composto�do�molde� com� bons� resultados.� No� artigo� publicado� também� são� feitas� sugestiones� de� correções� dos� defeitos� de� processamento�do�material�composto.��

Da� mesma� forma� materiais� comerciais� se� estão� investigando�na�UTFPR,�para�sua�utilização�em�fabricação� de� insertos� em� moldes� metálicos� para� a� injeção� de� materiais� plásticos� como� já� foram� publicados� nos� trabalhos�de�Derenievicki�[3].�Volpato�et�al.�[5]�onde�estão� utilizando-se� tecnologia� CNC� (Comando� Numérico� Computadorizado)� e� sistemas� CAM� (Compute� Aided� Manufacturing)� para� a� fabricação� de� estes� moldes� de� material� composto� e� avançar� nas� investigações� de� ferramental�rápido.�

Um� dos� materiais� mais� utilizados� com� boas� propriedades� mecânicas� e� de� fácil� fabricação� são� os� materiais� compostos� a� base� de� resina� epóxi� e� pó� de� alumínio,� como� se� pode� observar� no� trabalho� desenvolvido�por�Serafim�et�al.�[6].�Mas�embora�este�tipo� de� material� composto� pode� dar� uma� boa� solução� a� este� problema�de�fabricação�de�ferramental�rápido,�não�se�tem� muitos�conhecimentos�sobre�a�Usinabilidade�dos�mesmos,� o�que�será�objeto�de�estudo�neste�trabalho.��

Os� estudos� de� estes� novos� materiais� compostos� para� sua� utilização� como� ferramental� rápido� são� baseados�

primeiro� em� determinar� suas� propriedades� físicas� e� mecânicas� como:� densidade,� porosidade,� dureza,� resistência�a�compressão,�resistência�à�flexão,�tenacidade�à� fratura,�etc.�Em�segundo�lugar�para�esse�estudo�se�faz�uma� definição� das� ferramentas� de� corte� e� os� parâmetros� de� usinagem� como:� profundidade� de� corte,� avanço� e� velocidade,� e� como� resultados� se� relacionam� com� os� acabamentos� superficiais� obtidos,� forças� de� corte� originadas�durante�a�usinagem,�etc.�

Neste� caso� particular� da� usinagem� dos� materiais� compostos� de� matriz� epóxi� com� carga� de� alumínio� se� apresentam� problemas� de� fratura� das� bordas� do� material� durante� a� usinagem� por� fresamento� a� entrada� e� saída� da� ferramenta� além� das� marcas� deixadas� pela� fresa.� Estes� problemas�alem�do�acabamento�superficial�devem�ser�bem� controlados� quando� são� utilizados� na� fabricação� de� moldes�de�injeção�de�plástico,�os�quais�requerem�um�bom� acabamento� superficial,� sendo� que� o� material� plástico� copia� exatamente� as� irregularidades� da� superfície� do� molde� no� momento� da� injeção� sobre� a� pressão� de� moldagem,�Rubén�et�al.�[1]��

É� comum� também� nestes� trabalhos,� para� analisar� os� resultados� obtidos� do� acabamento� superficial� em� função� das� propriedades� dos� materiais� e� os� parâmetros� de� corte� utilizados� comparar� variáveis� de� entrada� e� de� saída� utilizando� um� tratamento� estadístico� e� obter� modelos� matemáticos� representativos,� tal� como� os� estudos� com� fresamento� de� topo� realizado� por� Jenrich� [7]� que� utilizaram� a� técnica� de� regressão� múltipla� como� una� ferramenta�para�o�estudo�das�relações�entre�variáveis,�em� estes�processos�de�usinagem�de�materiais.�

No� trabalho� de� Rubén� et� al.� [1]� também� foi� investigado� sobre� o� efeito� dos� parâmetros� de� corte� em� materiais� similares� e� consideraram� como� defeitos� da� usinagem� as� marcas� da� trajetória� da� ferramenta� além� das� quebras� das� bordas� do� corpo� de� prova� na� entrada� e� a� saída� da� ferramenta�e�concluiu�em�sua�estudo�que�essas�marcas�e� quebras� eram� bem� similares� as� produzidas� em� materiais� metálicos�como� o�ferro�fundido�e�o�bronze,�por�tanto�a� usinagem�desses�materiais�pode�ser�também�similar�ao�dos� materiais�metálicos.�



Para� começar� o� trabalho� foram� fabricados� vários� corpos� de�prova�de�material�composto�de�matriz�de�resina�epóxi� carregado� com� alumínio� em� pó� e� estearato� de� alumínio� como� elemento� de� liga,� para� conseguir� uma� maior� homogeneidade� da� composição.� O� tipo� de� resina� foi� a� RenCast™�CW�436�misturada�com�pó�de�alumínio�MR-8.� Foram�realizados�4�corpos�de�prova�com�dimensões�de�50� X�50�X�100�como�se�pode�observar�na�figura�1�e�2.�Na� tabela� 1� podem-se� observar� as� diferentes� composições� utilizadas� em� cada� um� dos� corpos� de� prova.� Todos� os� materiais� deste� estudo� foram� adquiridos� da� empresa� Maxepoxi� Indl.� e� Coml.� Ltda,� em� São� Paulo� que� é� o� Revendedor�Autorizado�*�Huntsman�*�marca�-�Araldite®.� Para� realizar� os� corpos� de� prova� primeiramente� se� recobriram� os� moldes� com� desmoldante� do� tipo� RenLease™�QZ�5111�onde�foram�aplicadas�duas�camadas� com�pincel�e�após�de�realizar�a�mistura�dos�componentes� (resina� +� endurecedor� +� pó� de� Al� +� estearato)� foi�

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ESTUDO DO ACABAMENTO SUPERFICIAL NA USINAGEM DE MATERIAIS COMPOSTOS A BASE DE RESINA EPÓXI E PÓ DE ALUMÍNIO Garcia�del�Pino�G.,�Monteiro�A.�L.,�Rivera�J.L.V.,�Barbosa�C.,�Kieling�A.C.,�Sansone�J.L.,�Aguiar�S.P.,�Proscopio�J.,�Redid�A.C.,�Gama�M.

colocado� no� molde� compactando� até� a� altura� total� do� molde.� � � Figura�1:�Corpo�de�prova�para�a�usinagem� � � � Figura�2:�Dimensões�do�corpo�de�prova�no�momento�antes�de�usinar.� �

Os� moldes� preenchidos� foram� mantidos� a� temperatura� ambiente� durante� 24� horas� até� o� endurecimento� e� posteriormente� para� completar� a� cura� se� colocaram� os� corpos�de�prova�em�uma�estufa�iniciando�o�aquecimento� com�uma�temperatura�de�60ºC�durante�2�horas.�A�partir� daí,� aumentado� 20ºC� a� cada� 2� horas� até� chegar� a� 150ºC� ficando� nessa� temperatura� durante� 15� horas.� Posteriormente�a�estufa�foi�desligada�e�os�corpos�de�prova� foram�mantidos�dentro�dela�até�o�total�resfriamento.� Depois�de�completada�a�cura�foi�realizado�uma�usinagem� das� superfícies� para� eliminar� possível� ondulações� no� próprio�centro�de�Usinagem�onde�se�realizaram�os�testes.� Esta� usinagem� teve� o� objetivo� de� nivelar� todas� as� superfícies�e�conseguir�um�bom�paralelismo�entre�as�faces� para�garantir�a�mesma�profundidade�de�corte�em�todos�os� canais�usinados.� � Tabela�1:�Composição�dos�corpos�de�prova� Corpo� de� prova� Resina�

(Peso�g)� (%�em�Peso)�Al� (%�em�Peso)�Estearato� (Shore�D)�Dureza�

1� 304,65� 10%� 3%� 63� 2� 346,55� 15%� 3%

66� 3� 390,44� 20%� 3%

69� 4� 423,58� %25� 3%

74� � Os�corpos�de�prova�foram�distribuídos�e�classificados�em� função� da� composição� e� das� propriedades� mecânicas� e� foram� realizados� diferentes� ensaios� de� usinagem� com� diferentes�parâmetros�de�corte.��

Antes�de�realizar�a�usinagem�foi�realizada�una�planificação� do�processo�utilizando�o�software�Solid�Ed�da�SIEMENS� para� fazer� o� CAD� e� posteriormente� foi� inserido� no� software� NX7� também� da� SIEMENS,� para� fazer� a�

simulação�da�usinagem.�Foram�usinados�3�canais�em�cada� face�ficando�em�total�12�canais�em�cada�corpo�de�prova.� Foi� utilizada� uma� fresa� de� topo� de� 10� mm� de� diâmetro� com� haste� cilíndrica� curta� para� aumentar� a� rigidez.� O� material�da�fresa�foi�Aço�Rápido�com�8%�de�cobalto�com� cobertura�de�Nti�segundo�norma�DIN�88�com�4�bordas� cortantes.��

Os�canais�a�usinar�foram�deslocados�1�mm�ao�centro�com� o� objetivo� de� aumentar� a� espessura� do� alto� relevo� do� último�canal�da�esquina�para�evitar�quebras�adicionais�na� lateral.�Na�figura�3�se�pode�observar�uma�vista�lateral�com� as�dimensões�e�distribuição�dos�canais,�o�sistema�de�eixos� no�programador�e�as�dimensões�da�seção�transversal�dos� corpos� de� prova,� e� na� figura� 4� se� pode� observar� a� disposição�dos�canais�depois�da�usinagem.� � � Figura�3:�Dimensões�dos�canais�para�a�usinagem� � �

Figura�4:�Disposição�dos�canais�nas�quatro�faces�do�corpo� de�prova� �

Cada� corpo� de� prova� corresponde� a� uma� composição� diferente�e�foi�mantida�a�mesma�profundidade�de�corte�na� usinagem� de� todos� os� canais.� Os� canais� de� cada� face� foram� usinados� com� a� mesma� velocidade� de� corte� variando�o�avanço�para�cada�canal.�

Primeiramente� foram� usinados� canais� longitudinais� na� superfície�superior�com�una�profundidade�de�3�mm�e�um� comprimento�de�100�mm,�e�posteriormente�se�realizaram� nas�outras�faces�mudando�a�velocidade�de�corte�desde�100� m/min.,� até� 175� m/min� a� intervalos� de� 25� m/min� por� cada�face,�como�se�pode�observar�na�tabela�No�2.�

Na�tabela�2�podem-�se�observar�os�valores�dos�parâmetros� de�corte�utilizados�para�cada�uno�dos�12�canais�usinados�

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em� cada� corpo� de� prova:� Velocidade� de� corte� (Vc),� Avanço� por� dente� da� fresa� (fz)� e� profundidade� de� corte� (ap).� As� recomendações� iniciais� para� os� parâmetros� de� corte�para�o�fresamento�de�estes�materiais�foram�obtidas� de�Ferraresi�[8]�e�Shaw�[9],�além�de�catálogos�de�usinagem� com�CNC�dos�fabricantes�de�resina�comerciais,�os�quais� também�foram�fundamentados�pelos�trabalhos�publicados� anteriormente�[2,�3,4].� � Tabela�2:�Valores�dos�parâmetros�de�corte�utilizados�para�cada�uno�dos� 12�canais�usinados�em�cada�corpo�de�prova.� Canal� Vc� Fz�� ap�



�(m/min)� (mm/dente)� (mm)� 1� 100� 0.05� 3� 2� 100� 0.15� 3� 3� 100� 0.25� 3� 4� 125� 0.05� 3� 5� 125� 0.15� 3� 6� 125� 0.25� 3� 7� 150� 0.05� 3� 8� 150� 0.15� 3� 9� 150� 0.25� 3� 10� 175� 0.05� 3� 11� 175� 0.15� 3� 12� 175� 0.25� 3� �

Antes� de� realizar� a� usinagem� dos� corpos� de� prova� foi� realizada� uma� simulação� utilizando� o� software� NX7� da� SIEMENS�como�pode�ser�observado�na�figura�5�

 Figura�5:�Simulação�da�Usinagem�do�corpo�de�prova�

O� fresamento� foi� realizado� em� um� Centro� de� usinagem� vertical� CNC� Fabricante:� ROMI� Modelo:� DISCOVERY� 4022� equipado� com� CNC� ROMI� MACH� 9.� As� características� técnicas� da� máquina� são:� potencia� de� 15� KW� e� rotação� de� 60� a� 6000� RPM,� faixa�de�avanços�dos� três� eixos:� 0� -� 20000� mm/min,� tolerância� de� posicionamento�0,�015�e�precisão�de�trabalho:�0,�001.�Na� fotografia� da� figuras� 6� se� pode� observar� o� processo� de� fresamento�e�na�figura�7�o�resultado�após�o�fresamento�de� um�corpo�de�prova.�� � � Figura�6:�Usinagem�dos�canais�do�corpo�de�prova� �

Todos� os� canais� usinados� foram� inspecionados� no� momento�de�finalizada�a�usinagem�de�cada�superfície�para� observar�possíveis�falhas�de�fratura�nas�bordas�dos�canais� tanto�na�entrada�como�na�saída�da�fresa,�desta�forma�não� se� incluíram� erros� de� possíveis� quebras� durante� a� instalação�em�usinagens�posteriores�de�outras�superfícies.� Para� realizar� esta� atividade� foram� utilizadas� uma� lupa� manual� com� aumento� 10x,� e� uma� máquina� fotográfica� digital.� Na� figura� 7� são� mostrados� defeitos� na� saída� da� ferramenta�após�a�usinagem�de�canais�na�face�superior�do� corpo�de�prova.�Estes�valores�foram�quantificados.� Posteriormente� foi� realizado� um� estudo� do� acabamento� superficial� produzido� em� cada� canal� o� qual� foi� correlacionado�com�as�condições�de�corte�empregadas�em� cada� caso� e� a� composição� correspondente.� Para� a� realização� do� estúdio� da� rugosidade� superficial� foi� utilizado� um� Rugosimetro� Digital� Mitutoyo� SV� 400� e� foram�realizadas�cinco�medições�em�cada�canal.�Durante�a� usinagem�foram�medidas�as�forças�de�corte�utilizando�um� método� indireto� de� consumo� de� potencia� e� também� foi� estudada� a� deformação� do� cavaco,� para� correlacionar-lo� com� os� defeitos� encontrados� nos� corpos� de� prova� e� o� acabamento�superficial.� � � Figura�7�Quebra�das�bordas�após�o�fresamento�de�um� corpo�de�prova� �  � Os�defeitos�encontrados�nas�bordas�dos�canais�durante�a� usinagem� dos� corpos� de� prova� foram� avaliados� e� quantificados�realizando�uma�contagem�e�posteriormente� foram� processados� estatisticamente� para� determinar� a� influencia� dos� parâmetros� de� corte� utilizados� no� fresamento� sobre� a� ocorrência� de� esses� defeitos� e� correlacionar-los� também� com� a� composição� e� as� propriedades� mecânicas� dos� materiais.� Na� tabela� 3� se� encontram�os�valores�representativos�em�forma�numérica�

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ESTUDO DO ACABAMENTO SUPERFICIAL NA USINAGEM DE MATERIAIS COMPOSTOS A BASE DE RESINA EPÓXI E PÓ DE ALUMÍNIO Garcia�del�Pino�G.,�Monteiro�A.�L.,�Rivera�J.L.V.,�Barbosa�C.,�Kieling�A.C.,�Sansone�J.L.,�Aguiar�S.P.,�Proscopio�J.,�Redid�A.C.,�Gama�M.

dos�defeitos�nas�bordas�na�saída�e�entrada�da�ferramenta� durante�a�usinagem�do�corpo�de�prova�N2,�que�representa� uma�media�desse�comportamento�entre�os�quatro�corpos� de� prova.� Para� a� medição� dos� defeitos� foi� utilizado� um� gabarito�de�1.5�mm�(score)�e�foi�medida�a�quantidade�de� vezes�que�esse�gabarito�foi�repetido�nos�defeitos.� � Tabela�3:�Valores�das�quebras�nas�bordas�correspondente�ao�corpo�de� prova�No�2� �

Canal� Vc� Fz�� Defeitos�(score)�



�(m/min)� (mm/dente)� � 1� 100� 0.05� 0.5� 2� 100� 0.15� 0.5� 3� 100� 0.25� 0.2� 4� 125� 0.05� 0.8� 5� 125� 0.15� 1.0� 6� 125� 0.25� 1.5� 7� 150� 0.05� 1.6� 8� 150� 0.15� 2.3� 9� 150� 0.25� 2.4� 10� 175� 0.05� 1.8� 11� 175� 0.15� 2.6� 12� 175� 0.25� 4.4� �

Da� mesma� forma� os� valores� obtidos� do� acabamento� superficial� foram� organizados� em� forma� de� tabela� e� relacionados� com� os� parâmetros� de� corte� como� pode-se� observar�na�tabela�No.4,�onde�se�encontram�os�valores�de� acabamento� superficial� dados� pelo� parâmetro� Ra,� que� representa� uma� media� desse� comportamento� entre� os� quatro�corpos�de�prova.� � � Tabela�4:�Valores�da�rugosidade�superficial�correspondente�ao�corpo�de� prova�No�2� � Canal� Vc� Fz�� Ra�



�(m/min)� (mm/dente)� (um)�

1� 100� 0.05� 2.80� 2� 100� 0.15� 3.20� 3� 100� 0.25� 5.00� 4� 125� 0.05� 2.50� 5� 125� 0.15� 2.90� 6� 125� 0.25� 4.70� 7� 150� 0.05� 2.30� 8� 150� 0.15� 2.70� 9� 150� 0.25� 4.50� 10� 175� 0.05� 1.47� 11� 175� 0.15� 2.30� 12� 175� 0.25� 4.20� � � � �  Para�estudar�o�comportamento�dos�defeitos�na�saída�e�na� entrada� da� ferramenta� assim� como� o� acabamento� superficial�nos�canais�usinados�em�função�dos�parâmetros� de�corte�foi�utilizado�o�software�de�estatística�MINITAB� versão� 14.� Do� processamento� dos� dados� da� tabela� N.3� através�deste�software�se�obteve�o�gráfico�da�figura�8� Como�se�pode�observar�no�gráfico�da�figura�8�a�variável� que� mais� afeto� a� ocorrência� de� defeitos� foi� o� avanço� da� fresa� e� em� segundo� lugar� a� combinação� do� avanço� e� a� velocidade� de� corte.� As� propriedades� mecânicas� do� material� no� tiveram� uma� influencia� significativa.� Esses� resultados� coincidem� com� os� resultados� obtidos� nos� trabalhos�realizados�anteriormente.� � � Figura�8:�Representação�da�influencia�do�avanço�e�a�velocidade�de�corte� na�geração�de�defeitos�nas�bordas�dos�canais.� �

Para� estudar� a� influencia� do� avanço� e� da� velocidade� de� corte� no� acabamento� superficial� nos� canais� usinados� em� função� dos� parâmetros� de� corte� foi� utilizado� também� o� software� de� estatística� MINITAB� versão� 14.� Do� processamento� dos� dados� da� tabela� N.4� através� deste� software�se�obteve�o�gráfico�da�figura�9�

Como�se�pode�observar�no�gráfico�da�figura�9�a�variável� que�mais�afeto�no�acabamento�superficial�foi�o�avanço�da� fresa� e� em� segundo� lugar� a� combinação� do� avanço� e� a� velocidade� de� corte.� As� propriedades� mecânicas� do� material� no� tiveram� uma� influencia� significativa.� Esses� resultados� coincidem� com� os� resultados� obtidos� nos� trabalhos�realizados�anteriormente.�

Pode-se�observar�no�gráfico�da�figura�9�como�quando�se� incrementa� o� avanço� aumenta� muito� a� rugosidade� superficial�e�ao�contrario�da�velocidade�de�corte�quando�se� incrementa�a�velocidade�de�corte�diminui�o�parâmetro�Ra,� trazendo� uma� melhoria� no� acabamento� superficial.� Este� comportamento�é�bem�similar�á�usinagem�dos�metais.� � � Figura�9:�Representação�da�influencia�do�avanço�e�a�velocidade�de�corte� no�acabamento�superficial.� � �

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

Os�resultados�obtidos�neste�trabalho�demonstram�que�este� material�composto�a�base�de�resina�epóxi�e�pó�de�alumínio� tem�uma�Usinabilidade�aceitável�e�que�podem�ser�obtidos� acabamentos� superficiais� adequados� para� realizar� injeção� de�termoplásticos.�De�esta�forma�pode�ser�utilizado�como� material�para�a�fabricação�rápida�de�ferramentas.�

Se� pode� verificar� que� o� acabamento� superficial� de� estes� materiais� melhorou� quando� se� aumentaram� as� propriedades� mecânicas� como� resistência� e� dureza� e� diminuiu� quando� se� incrementaram� a� profundidade� de� corte� e� o� avanço� da� ferramenta,� por� esse� motivo� ficou� também�estabelecido�que�o�comportamento�deste�material� composto� em� quanto� a� Usinabilidade� é� similar� ao� dos� materiais�metálicos.�

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Os� autores� agradecem� a� CNPq,� CAPES,� FAPEAM,� UEA� e� UNINORTE� (Manaus)� pela� ajuda� na� realização� deste�trabalho.�



[1]-� Ruben� W.� L.,et.all.� Machinability� of� rapid� tooling� composite� board,� Journal� of� Materials� Processing�

Technology,�127�(2002)�242–245.�

[2]-�M.�Kotnis,�Building�rapid�prototype�injection�molding� tools,�SME�Technical�Paper�No.�PE99-122,�1999,�pp.� 331–338.

[3]- Derenievicki,� � F.� O, “Procedimento� � para� � testar��

resinas� � poliméricas� para� a� fabricação� de� moldes-protótipo�usinados”.��Dissertação�de�Mestrado.�PPGEM� -� Universidade� Tecnológica� Federal� do� Paraná,� Fevereiro.�2007� [4]-Yang,�M.�I.;�Riu,�S.�G.,“Development�of�a�Composite� Suitable�for�Prototipe�Machining”,�Journal�of�Materials�� Processing�Technologi,�v.�5760,�pp.�280-284.�2001� [5]-�Volpato,�N.;�Amorim,�J.�R.;�Manente,�M.�M,�“The�use� of�Epoxi�resins�as�Insert�for�Injection�Mold”.�Anais� do�COBEM,�2003,�São�Paulo. [6]-�Serafim,�C.�L.;�Capudi,�E.;�Gondak,�M.�O.;�Araújo,�M.� S.,� “Desenvolvimento� de� Compósito� de� Alumínio� para� Usinagem”.� 17°� Anais� do� CBECIMAT,� Novembro.�2006.�

[7]-Jenrich,��R.��I,�“An��Introduction��to��Computational�� Statistics� � -� � Regression� � Analisis”.� � Englewood�� Cliffs,��NJ.�Prentice�Hall.�1995.�

[8]-Ferraresi,�D.,Fundamento�da�Usinagem�dos�Metais”.�

São�Paulo:�Edgard�Blücher,�v.1.�1995

[9]-Shaw,� M.� C.,� “Metal� Cutting� Principles”.� 2ª� ed.� New� Iork:�Oxford�Universiti�Press.�2005

Referências

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