Title

RELAÇÃO ENTRE A DUREZA DO ABRASIVO E A QUALIDADE DE SUPERFÍCIES DE MATERIAIS USINADOS POR ABRASÃO ULTRASONORA

RELATION BETWEEN THE ABRASIVE HARDNESS AND THE SURFACE QUALITY OF MATERIALS MACHINED BY ULTRASONIC ABRASION

Authorship

Miranda, Flávia Cavalcanti; Jacomine, Leandro; Raslan, Alberto Arnaldo

Miranda, Flávia Cavalcanti

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Jacomine, Leandro

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Raslan, Alberto Arnaldo

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DOI

10.5151/2594-5327-0356

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Abstract

A usinagem por abrasão ultrasonora é aplicada no corte de materiais duros e frágeis como vidros, quartzo, alumina, fluoreto de lítio, etc. Neste trabalho, o objetivo foi o de avaliar a influência da dureza do abrasivo na qualidade superficial de amostras de vidro e quartzo usinadas por abrasão ultrasonora. As usinagens foram realizadas em uma máquina Sonic-Mill com potência 1790 W e fixando-se os parâmetros freqüência e amplitude de vibração, carga estática sobre o sonotrodo, geometria do sonotrodo, granulometria e concentração do abrasivo diluído em água. Os abrasivos empregados foram alumina (Al2O3) e carbeto de boro (B4C). A ferramenta empregada foi confeccionada em aço inoxidável austenítico com uma geometria sextavada. Verificou- se que a velocidade de usinagem é maior para o vidro em relação ao quartzo. A análise topográfica foi realizado com o auxílio de um microscópio eletrônico de varredura e interferômetro laser e os resultados mostraram haver uma diferença significativa apenas entre a superfície da amostra de quartzo usinada com B4C e as demais amostras.

Ultrasonic machining is a process for shaping hard and brittle materials, such as glasses, quartz, alumina, lithium fluoride, etc. This paper discusses the effect of the abrasive hardness on the surfaces machined at workpieces of glass and quartz ultrasonic machined. The experiments were carried out in a stationary Sonic-Mill machine with a power output of 1790 W and kept the parameters amplitude and frequency of ultrasonic vibration, static load applied on the horn, tool geometry, concentration and size of abrasive particles. Alumina (Al2O3) and boron carbide (B4C) were used as abrasive. The cutting tool having a solid hexagonal cross section in length was manufactured in stainless steel by conventional machining processes. It was found that the rates of material removal of glass are high-grade when compared with quartz. The machined surface topographies were characterized by surface profilometry and scanning electron microscopy. A significative difference between the surface of the quartz machined with B4C abrasive was observed when compared with others materials,

Keywords

Abrasão ultrasonora; Qualidade superficial; Materiais frágeis; Abrasivos.

Ultrasonic machining; Surface quality; Brittle materials; Abrasives.