Estudo de maquinabilidade da liga IN718 com recurso a ferramentas cerâmicas em operações de fresagem
DOI:
https://doi.org/10.5944/ribim.28.2.43144Palabras clave:
Acero inoxidable superdúplex, análisis de rayos X, resistencia a la corrosiónResumen
A maquinagem de superligas termorresistentes promove a elevada geração de calor, o rápido desgaste das ferramentas de corte e alterações superficiais nas superfícies geradas, mesmo com taxas de remoção de material conservadoras. O principal objetivo deste estudo é avaliar, através de uma metodologia experimental e numérica, a maquinabilidade da liga IN718 utilizando ferramentas de fresagem em SiAlON. O trabalho centra-se em operações de fresagem, com foco específico na evolução do desgaste e sua correlação com dados do processo, como as forças e binários de corte, temperatura e o movimento relativo entre rotação e avanço (concordante vs. discordante). A rugosidade superficial e alterações microestruturais das superfícies maquinadas, foram também objeto de estudo. Adicionalmente, foram construídas simulações numéricas do processo para evidenciar o mecanismo de corte, com o objetivo de identificar as condições de funcionamento ideais para aplicações industriais. As ferramentas de corte cerâmicas constituem uma alternativa viável a soluções convencionais compósitas de carbonetos cementados (i.e., WC-Co) especialmente porque permitem alcançar taxas de remoção muito elevadas.
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Li, L., He, N., Wang, M., Wang, Z.G., “High speed cutting of Inconel 718 with coated carbide and ceramic inserts”. Journal of materials processing technology, 129(1-3), 127-130 (2002)
GE Reports, TURN UP: Larger, Lighter Additive Parts. Disponível em: https://www.geaerospace.com/news/articles/manufacturing-product/turn-larger-lighter-additive-parts
Agazhanov, A.S., Samoshkin, D.A., Kozlovskii, Y.M., “Thermophysical properties of Inconel 718 alloy”. Journal of Physics: Conference Series, 1382(1), 012175 (2019)
De Bartolomeis, A., Newman, S.T., Jawahir, I.S., Biermann, D., Shokrani, A., “Future research directions in the machining of Inconel 718”. Journal of Materials Processing Technology, 297, 117260 (2021)
Mahesh, K., Philip, J.T., Joshi, S.N., Kuriachen, B., “Machinability of Inconel 718: A critical review on the impact of cutting temperatures”. Materials and Manufacturing Processes, 36(7), 753-791 (2021)
Zhao, B., Wang, D., Qi, G., Ding, Z., Wei, Z., “Enhancing hardness-toughness synergy through entropy gain effects: Implications for ceramic cutting tool materials”. Journal of Alloys and Compounds, 1005, 176131 (2024)
Agirreurreta, A.A., Pelegay, J.A., Arrazola, P.J., Ørskov, K.B., “High productivity machining of holes in Inconel 718 with SiAlON tools”. In AIP Conference Proceedings, 1769(1). AIP Publishing. October (2016)
Toubhans, B., Fromentin, G., Viprey, F., Karaouni, H., Dorlin, T., “Machinability of inconel 718 during turning: Cutting force model considering tool wear, influence on surface integrity”. Journal of Materials Processing Technology, 285, 116809 (2020)
Molaiekiya, F., Aliakbari Khoei, A., Aramesh, M., Veldhuis, S.C., “Machined surface integrity of inconel 718 in high-speed dry milling using SiAlON ceramic tools”. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 112, 1941-1950 (2021)
Holmberg, J., Wretland, A., Berglund, J., Beno, T., “A detailed investigation of residual stresses after milling Inconel 718 using typical production parameters for assessment of affected depth”. Materials Today Communications, 24, 100958 (2020)
Zheng, G., Zhao, J., Cheng, X., Xu, R., Zhao, G., “Experimental investigation on sialon ceramic inserts for ultra-high-speed milling of Inconel 718”. Materials and Manufacturing Processes, 31(5), 633-640 (2016)
Zimmermann, R., Welling, D., Venek, T., Ganser, P., Bergs, T., “Tool wear progression of SiAlON ceramic end mills in five-axis high-feed rough machining of an Inconel 718 BLISK”. Procedia CIRP, 101, 13-16 (2021)
Zimmermann, R., Michel-Angeli, N., Welling, D., Ganser, P., Bergs, T., “Surface integrity in high-feed roughing of Inconel 718 with SiAlON end mills”. Procedia CIRP, 108, 595-600 (2022)
Tian, X., Zhao, J., Zhao, J., Gong, Z., Dong, Y., “Effect of cutting speed on cutting forces and wear mecha-nisms in high-speed face milling of Inconel 718 with Sialon ceramic tools”. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 69, 2669-2678 (2013)
Roy, S., Kumar, R., Panda, A., Das, R.K., “A brief review on machining of Inconel 718”. Materials today: proceedings, 5(9), 18664-18673 (2018)
Dong, P., Wang, X., Zhang, M., Seshadri, S., “Conductivity properties of β-SiAlON ceramics”. Science China Technological Sciences, 55, 2409-2415 (2012)
Mallik, A.K., Acikbas, N.C., Kara, F., Mandal, H., Basu, D., “A comparative study of SiAlON ceramics”. Ceramics International, 38(7), 5757-5767 (2012)
Jadam, T., Saurav D., Manoj M., “Influence of cutting tool material on machinability of Inconel 718 super-alloy”. Machining Science and Technology, 25(3), 349-397 (2021)
Alammari, Y. et al., “Adhesion of Inconel 718 on Uncoated Tungsten Carbide Inserts in Interrupted Orthog-onal Machining under MQL” Procedia CIRP, 103, 194-199 (2021)
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