Usinagem a verde de peças fabricadas por extrusão de material: Caracterização de superfície

Abstract

Este trabalho investiga o processo de usinagem a verde (green machining) como alternativa para melhorar o acabamento superficial de componentes fabricados por Manufatura Aditiva via Extrusão de Materiais Metálicos (MEX-M), visando mitigar limitações geométricas inerentes à deposição, como o efeito escada (staircase). Corpos de prova cilíndricos foram fabricados utilizando o filamento metálico BASF Ultrafuse 17- 4PH com uma altura de camada de 0,12 mm. Em seguida, os componentes foram submetidos à operação de torneamento cilíndrico em seu estado verde — ou seja, antes das etapas de extração do ligante e sinterização —, adotando um avanço de 0,1138 mm/rotação e profundidade de corte de 0,2 mm. A caracterização topográfica revelou que as amostras apenas impressas apresentavam uma ondulação primária com amplitude pico-vale da ordem de 100 μm associada à altura das camadas, além de uma ondulação secundária de até 200 μm, possivelmente derivada de instabilidades de extrusão. Após o torneamento, observou-se uma alteração visual na superfície devido à remoção da casca externa e à fratura da matriz polimérica interna. A análise comparativa dos perfis evidenciou que, embora o distanciamento das marcas de usinagem tenha coincidido com o espaçamento das camadas originais (devido à proximidade entre o avanço da ferramenta e a altura de fatiamento), a operação de usinagem a verde foi bem-sucedida ao reduzir a amplitude da ondulação característica do processo em aproximadamente 10 vezes, demonstrando ser uma técnica eficaz para a adequação da topografia de peças produzidas por MEX-M antes de sua consolidação térmica.