Título: 
Aplicação de Técnicas de Problemas Inversos para o Estudo Térmico de Ferramentas de Usinagem de Diferentes Geometrias e Revestimentos.


Resumo
Este projeto tem como objetivo analisar os efeitos térmicos de revestimentos em uma ferramenta de metal duro durante o processo de torneamento, usando o programa COMSOL Multiphysics 5.3a e uma técnica de problemas inversos. No modelo térmico  considera-se o uso de uma ferramenta de metal duro, um porta-ferramentas e um calço. As influências desses elementos são descritas pela equação de difusão de calor tridimensional transiente, cuja solução será obtida usando o programa COMSOL. Dentre as vantagens da utilização deste programa (CONSOL), pode-se destacar a facilidade de se modelar o revestimento que é de pequena espessura pequeno, na ordem de micrômetros (µm). As ferramentas terão revestimentos de Nitreto de Titânio (TiN) e Óxido de Alumínio (Al2O3). O modelo está sujeito às condições de contorno de convecção e radiação nas regiões expostas ao ambiente e fluxo de calor prescrito na interface de contato cavaco-ferramenta. As propriedades térmicas usadas são dependentes da temperatura. A técnica adotada para a solução do problema inverso é a Função Especificada. Esta técnica procura por um valor de fluxo de calor que minimiza uma função objetivo.  Essa função é definida pelo quadrado da diferença da temperatura experimental e numérica para cada intervalo de tempo. Um código numérico em MATLAB, em conjunto com o software COMSOL, é usado para estimar o fluxo de calor. Uma vez que o fluxo de calor é conhecido, o COMSOL é usado novamente para resolver a equação da difusão de calor transiente e obter o campo de temperatura no modelo. O fluxo de calor obtido neste trabalho é comparado com os fluxos de calor de trabalhos realizados anteriormente para validar a metodologia. As temperaturas na interface cavaco-ferramenta para as ferramentas de corte sem revestimento e revestidas serão determinadas. Para ambos os tipos de  revestimento das ferramentas de corte, pretende-se obter a temperatura na interface cavaco-ferramenta, quando comparado com a ferramenta de corte sem revestimento.

Órgão Financiador: 
FAPEMIG – Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais


Número do projeto:
FAPEMIG/DAP nº. 50682876/2022 de 02 de agosto de 2022

Vigência: 
02/08/2022 a 15/05/2025

Recurso Financiado:
R$ 40.549,97

Equipe de Pesquisadores:
Prof. Dr. Rogério Fernandes Brito (Coordenador)
Prof. Dr. Ricardo Luiz Perez Teixeira (Colaborador)
Prof. Dr. José Carlos de Lacerda (Colaborador)