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Investigação experimental da retificação auxiliada por laser de materiais cerâmicos

Processo: 14/21668-2
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Vigência (Início): 03 de maio de 2015
Vigência (Término): 26 de abril de 2016
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Processos de Fabricação
Pesquisador responsável:Thiago Valle França
Beneficiário:Thiago Valle França
Anfitrião: Shreyes N. Melkote
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
Local de pesquisa : Georgia Institute of Technology, Estados Unidos  
Assunto(s):Usinagem   Retificação   Laser   Materiais cerâmicos

Resumo

As chamadas cerâmicas avançadas, ou cerâmicas de engenharia, se diferem basicamente das cerâmicas tradicionais pelas suas propriedades especializadas e sofisticado processo de fabricação. Dentre outras características, este material possui alta resistência térmica, dureza, resistência ao desgaste, inércia química, estabilidade térmica e alta relação rigidez-peso. São cada vez mais utilizados em aplicações de alto desempenho que vão desde componentes eletrônicos até equipamentos ópticos de alta precisão. No entanto, a sua plena utilização em diversas áreas é limitada pela grande dificuldade em usinar este material, assim como pelo alto custo do processamento. Um dos grandes problemas é a geração de defeitos na superfície e subsuperfície da peça cerâmica durante a usinagem devido ao mecanismo de fratura frágil presente no processo - um comportamento típico do material cerâmico. Estes defeitos afetam consideravelmente as funções projetadas para tal superfície. Consequentemente, é necessário o desenvolvimento de novas técnicas de usinagem que sejam eficientes e economicamente viáveis para o processamento de cerâmicas de engenharia. O objetivo deste trabalho é utilizar um método híbrido de usinagem que se utiliza da energia irradiada por um feixe de laser junto à peça antes da retificação, fragilizando-a pela geração de trincas na sua superfície. As trincas são formadas devido aos campos de tensão/compressão formados pelo aquecimento (laser) e subsequente resfriamento no qual a peça é submetida. Para avaliar a viabilidade da nova técnica serão realizados ensaios com diferentes materiais cerâmicos a fim de se observar a influência dos parâmetros do processo e do laser nas forças de retificação, desgaste do rebolo, resistência à flexão e integridade superficial da peça cerâmica. (AU)