Ultrassom Usinagem

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1Tópicos de Direito e Legislação - Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas- FACET
Ana Carolina Machado 11013217
Leandro Bicker de Castro 11212592
Jarbas Filliph G. Silva 11711331
Matheus Alves Mistraud Flacone 11112623
Matheus Carvalho Lacerda 11211406
Matheus Lucas da Silva Oliveira 11121695
Usinagem não convencional
Ultrassom
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O trabalho tem por objetivo apresentar o método de
usinagem não convencional Ultrassom.
Características das ferramentas, tipos de abrasivos,
vantagens, desvatagens e aplicações do processo.
Objetivos
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Introdução
A usinagem por ultrassom é um processo que permite
executar penetrações de formas variadas em materiais
duros, frágeis e quebradiços como VIDRO, a CERÂMICA
e o DIAMANTE.
E também possibilita operações de ordens milimétricas,
que dificilmente seriam obtidas pelos processos
convencionais.
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Processo
Na usinagem por ultrassom, uma ferramenta é posta para
vibrar sobre uma peça mergulhada em um meio líquido
com pó abrasivo em suspenção, numa frequência que
pode variar de 20kHz a 100kHz.
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Processo
O processo de Usinagem por Ultrassom aproveita a
energia de vibração mecânica, comunicada aos grãos de
abrasivos, que vibram na mesma direção do sonotrodo.
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Sonotrodos
São constituídos por uma barra metálica, na qual se
ativam as vibrações ultra-sonoras, no sentido do seu
eixo.
Os sonotrodos têm função de transferir a energia
vibratória do transdutor para a peça.
Ele é constituído por uma barra metálica, na qual se
ativam as vibrações ultra-sonoras, no sentido do seu eixo.
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Sonotrodos
Na ponta do sonotrodo é fixada a ferramenta, com a
forma inversa da que se deseja dar à peça a ser usinada.
Devido às altas resitências à fadiga, o material de maior
utilização atualmente tem sido o titânio.
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Geração do Ultrassom
As vibrações mecânicas só se propagam através de um
meio material, nunca no vazio. Essas vibrações
transmitem-se por excitação das moléculas, que oscilam
ao redor de sua posição de repouso.
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Mecanismo de Remoção de Material
O “martelamento” produzido pelas vibrações é capaz de
erodir o material, formando uma cavidade com a forma
negativa da ferramenta. A usinagem é feita pelos grãos
finos e duros do material abrasivo, que atacam a
superfície da peça.
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Características das Ferramentas
As Ferramentas são fabricadas na forma negativa em
relação à do furo ou cavidade que se deseja na amostra.
A ferramenta não precisa ser muito dura, podendo ser
feita de material fácil de usinar, uma vez que não entra
em Contato com a peça.
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Características das Ferramentas
Material da ferramenta deve também possuir alta
resistência ao desgaste para que efetue o corte sem que
sofra grande alterações dimensionais, para que garanta o
controle nas usinagens de alta precisão.
Os materiais mais empregados para construção destas
ferramentas são: aços prata, aços inoxidáveis, como os
ABNT 304 e ABNT 316, cobre e latão.
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Tipo de Abrasivos
Como abrasivo, os mais comuns e de baixo custo utilizados são:
 Carbeto de boro  Carbeto de silício
 Óxido de alumina
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Tipo de Abrasivos
 Diamante em pó.
Utilizado em materiais extremamente duros. Os grãos
variam entre 0,5mm e 0,002mm.
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Tipo de Abrasivos
O material abrasivo deve ser, no mínimo, tão duro quanto
a peça usinada. Mesmo assim, parte do próprio abrasivo
acaba sendo erodida durante a usinagem, de modo que a
área de usinagem deve ser continuamente alimentada
por um suprimento adicional de grãos.
Esse procedimento contribui para evitar o desgaste da
ferramenta durante a usinagem e facilitar a remoção do
material erodido.
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Vantagens
 Cortes limpos, porque as vibrações ultrasônicas
produzem a fusão do material e, ao mesmo tempo,
soldam as pontas das fibras cortadas;
 Não é um processo térmico, químico ou elétrico.
Portanto, não ocorrem mudanças nas propriedades
metalúrgicas, físicas e químicas nas peças usinadas;
 O processo é livre de rebarbas e distorções.
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Desvantagens
 Este tipo de usinagem não é adequado em materiais
macios como chumbo e plásticos;
 Alto custo de investimento;
 Baixas taxas de remoção de material em comparação
com os processos de fabricações convecionais.
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Aplicações
 Usinagem de óxidos de alumínio, para fabricação de
circuitos eletrônicos. Os furos produzidos têm diâmetro
entre 0,15 e 0,5mm;
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Aplicações
 Em usinagem de cerâmicos
avançadas para aplicações
em componentes de motores
de automóveis;
 Aplicado em componentes de
joalheria, furos em insertos
para alocação de sensores.
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Agradecemos pela atenção.
Boa noite!