Caracterização do processo de furação de ligas de NiTi com memória de forma

Abstract

As ligas com memória de forma (SMAs), especialmente a liga de Níquel e Titânio (NiTi) presente na maioria dos produtos dos mercados, em sectores como a indústria automóvel, aeronáutica e biomédica, têm despertado interesse na comunidade científica devido às suas propriedades. Os produtos de alta precisão para aplicações especializadas necessitam de processos de maquinagem para obtenção de uma dada forma final desejada. Contudo, as propriedades das ligas de memória de forma dificultam a sua maquinagem, sendo estes materiais conhecidos por possuírem uma reduzida maquinabilidade. O propósito desta dissertação é a caracterização do processo de furação da liga NiTi. Para tal, o estudo foi realizado em duas ligas de NiTi (com diferentes percentagens atómicas de Níquel), utilizando ferramentas de corte HSS-E e HM e em três diferentes condições de maquinagem, nomeadamente a seco, emulsão e criogenia. De modo a compreender quais as condições que influenciavam a furação da liga, utilizou-se a técnica de Planeamento de Experiências (DoE), que permite reduzir o número de experiências mantendo a sua eficiência. Com o resultado dos ensaios realizados foi possível, numa primeira instância, comprovar a dificuldade de maquinar a liga com memória de forma com ferramentas de aço rápido. Verificou-se que a ferramenta de corte de metal duro apresentou bom desempenho na furação nas condições de maquinagem realizadas. Observou-se ainda que utilizando criogenia se obtiveram melhores resultados na furação deste tipo de ligas, o que pode confirmar a convicção inicial de que nestas condições se melhoraria o processo de furação. No domínio das variáveis consideradas neste trabalho verificou-se que a combinação de parâmetros de corte que conduz a melhores resultados na furação de ligas de NiTi corresponde a uma velocidade de corte de 80 m/min e um avanço de 0.08 mm/rot. A liga NiTi-3 (51.0 at. % Ni) que apresentou melhores resultados foi a de maior percentagem de Níquel. A caracterização do material, através das aparas, demonstrou que o material sofreu alterações estruturais o que confirma a influência da força axial e aumento da temperatura na qualidade dos furos produzidos.