Análise do processo de furação em compósito com matriz de poliester reforçado com fibras de vidro

Abstract

Materiais compósitos reforçados com fibras têm sido amplamente utilizados na substituição de materiais metálicos devido às propriedades vantajosas, tais como: alta relação entre resistência mecânica/peso, alta resistência à fratura e estabilidade química. Dentre esses materiais compósitos encontra-se o PRFV (polímero reforçado com fibra de vidro) que está sendo utilizado em larga escala na fabricação de embarcações de pequeno, médio e grande porte, além de algumas aplicações estruturais na indústria automotiva e aeroespacial. A furação é o processo de usinagem mais empregado para este tipo de materiais. No entanto, a furação desses materiais acarreta diversos danos como delaminação (separação entre as camadas do material), falta de circularidade e formação de rebarba na entrada e saída dos furos. Este estudo busca analisar a influência de diferentes parâmetros de corte e características das brocas na qualidade da superfície dos furos obtidos no processo de furação. Para os testes práticos foi utilizado centro de usinagem vertical. Os corpos de prova são constituídos de um material compósitos com matriz poliéster e reforçados com fibra de vidro. As brocas helicoidais com ângulo de ponta de 118º, 130º, 135º e 140º apresentaram seus piores resultados de Fda(entrada), nos experimentos realizados com avanço de 0,30mm e velocidade de corte de 57 m/mim. As brocas com ângulo de ponta de 118º, 130º e E-90º geraram estatisticamente os melhores resultados desta pesquisa para os valores de Fda(entrada) e Fda(saída) com o avanço de 0,08mm e velocidade de corte de 10m/mim, que foram. As informações obtidas nesse estudo visam ampliar informações e conhecimento sobre este assunto.<br>

Abstract : Fiber-reinforced composite materials have been widely used to replace metallic materials due to their high properties, i.e.: high relation of strength/weight, high fracture resistance, and chemical stability. Among these composite materials, the FRP has been used in large-scale in the shipbuilding industry to manufacture of small, medium and large ships, and some structural applications in the automotive and aerospace industries. The drilling is the process of machining more used to this kind of material. However, the drilling of these materials causes much damage as delamination, low roundness and burr formation in entrance and exit of the holes. This research seeks to analyze the influence of different cutting parameters and characteristics of the drill bits in the quality of the surface of the holes obtained drilling process. To carry out the practical testing will be used machining centers. The samples are made of a composite material with polyester matrix and reinforced with glass fiber. The twist drills with point angle of 118º, 130º, 135º and 140 presented its worst results Fda(input), in experiments with feed rate of 0,30mm and cutting speed of 57m/m. The drills bit with point angle of 118º, 130º and E-90 statistically showed the same results for Fda(entrance) and Fda(exit) with the feed rate of 0,08mm and cutting speed of 10m/m. The information obtained in this research intends to expand information and knowledge on this subject.