O estudante Guilherme Mônego, orientado por Prof. Dr. Cristiano Binder, e coorientado pelo Prof. Dr. Fábio Antônio Xavier., defenderá sua dissertação na próxima segunda-feira (14/12), às 9h, por videconferência. A defesa é vinculada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais.
Banca:
Prof. Dr. Cristiano Binder (Presidente(a)/Orientador)
Prof. Dr. Henrique Cezar Pavanati (IFSC)
Prof. Dr. Rolf Bertrand Schroeter
Título: “Estudo da influência do pós-processamento por burnishing na superfície de um compósito autolubrificante sinterizado”
Resumo:
Estima-se que aproximadamente 1,7 trilhões de dólares poderiam ser economizados caso perdas por atrito fossem evitadas, portanto novos materiais e superfícies vem sendo estudados para aumentar a eficiência de sistemas mecânicos. A utilização de compósitos autolubrificantes sinterizados com lubrificantes sólidos dispersos em matriz metálica vêm chamando a atenção da comunidade acadêmica e da indústria por ser um material capaz de diminuir o atrito de componentes em contato e movimento relativo sem a utilização de lubrificantes fluidos, além disto, esse tipo de material consegue aliar boas propriedades mecânicas e tribológicas com custo atrativo de fabricação. Bem como o design microestrutural desses materiais, as características da superfície de mancais autolubrificantes produzidos por metalurgia do pó são importantes para que o atrito e o desgaste desses sistemas sejam diminuídos, reduzindo o consumo de energia. Nesse contexto, o objetivo desse estudo é entender a influência do pós-processamento por burnishing na obtenção de superfícies em materiais compósitos autolubrificantes de matriz metálica ferrosa produzidos através de metalurgia do pó com a intenção de avaliar as características dimensionais, topográficas e tribológicas da superfície processada. Para isso, foram processadas superfícies de um compósito autolubrificante sinterizado desenvolvido no Laboratório de Materiais (LabMat) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) com uma ferramenta de burnishing de múltiplos roletes. Em uma primeira etapa, foram realizados testes preliminares para determinar os melhores parâmetros de processo, variou-se avanço (f) (80, 120, 160 m/min), velocidade de processo (Vp) (0,05, 0,1, 0,15 mm/rolete) e presença de óleo durante o burnishing. Percebeu-se que a melhor resposta tribológica e topográfica ocorreu sob condições de menor avanço (0,05 mm/rolete), maior velocidade de processo (160 m/min) e sem a presença de óleo, uma vez que esse retira lubrificante sólido da matriz, diminuindo a capacidade de lubrificação. A partir da definição dos valores de f, Vp e da não presença de óleo, prosseguiu-se o estudo da influência da profundidade de trabalho (Pw) na superfície processada. Sendo assim, variou-se a penetração da ferramenta em 5 níveis (30, 60, 90, 120 e 150 µm) e verificou-se que existe uma grande modificação da superfície processada, de modo que superfícies menos rugosas e com menor oferta de lubrificante sólido são obtidas sob condições mais severas de aplicação do burnishing, cuja fração de apoio (Smr%) abaixo de 3 µm ficou acima de 90% em todos os casos. As características geométricas de conicidade, circularidade e cilindricidade melhoraram significativamente após o processamento com profundidade de trabalho de 30 µm, piorando com o aumento de Pw. A durabilidade do compósito após a aplicação do burnishing com 30 µm de Pw não apresentou mudanças significativas, porém diminuiu com o aumento da severidade dos ensaios, por outro lado, o desgaste do sistema diminuiu sob todas as condições de aplicação, atingindo os menores valores para profundidades de trabalho maiores. Por fim, foi comparada a capabilidade de obtenção de furos com características geométricas de conicidade, circularidade e cilindricidade dentro da tolerância para componentes antes e após o pós-processamento por burnishing com as melhores condições encontradas, apresentando melhora significativa para todos os casos.
Palavras-chave: Lubrificação sólida. Materiais compósitos autolubrificantes. Burnishing. Tribologia. Engenharia de superfície.