Usinagem por ultrassom

Apresentação em tema: "Usinagem por ultrassom"— Transcrição da apresentação:

1 Usinagem por ultrassom
Cinthya ruffo Gabriel ferreira Lucas marcatti Renata de Paula

2 Sumário Introdução: Usinagem Usinagem a Ultrassom Histórico
Princípios de Funcionamento Características do Equipamento Áreas de Aplicação Considerações sobre a Usinagem a Ultrassom Conclusão Referências Bibliográficas Cinthya ruffo, Gabriel ferreira, lucas marcatti, renata de Paula – fabricação assistida por computador 30/11/2016

3 Usinagem “Operação que ao conferir à peça a forma, as dimensões, o acabamento, ou ainda uma combinação qualquer destes três itens, produz cavaco” Cinthya ruffo, Gabriel ferreira, lucas marcatti, renata de Paula – fabricação assistida por computador 30/11/2016

4 usinagem Cinthya ruffo, Gabriel ferreira, lucas marcatti, renata de Paula – fabricação assistida por computador 30/11/2016

5 usinagem Nos processos tradicionais, o arranque de material se dá por cisalhamento ou abrasão. Esses métodos apresentam limitações para usinagem de materiais duros e de peças com formas complexas. Por outro lado, os novos processos de usinagem baseiam-se muito mais em princípios eletro-físicos do que nas propriedades mecânicas dos materiais. Cinthya ruffo, Gabriel ferreira, lucas marcatti, renata de Paula – fabricação assistida por computador 30/11/2016

6 usinagem A miniaturização de peças e componentes e a exatidão requerida para atender às necessidades atuais, apesar de se apresentarem como problemas para os métodos convencionais de usinagem, não constituem problema para os métodos avançados, que possibilitam a remoção de material molécula por molécula e até mesmo átomo a átomo. Cinthya ruffo, Gabriel ferreira, lucas marcatti, renata de Paula – fabricação assistida por computador 30/11/2016

7 histórico A descoberta do ultrassom ocorreu em 1880 por Curie estudando o efeito piezoelétrico. Thornycroft e Barnaby em 1894 observaram que, na propulsão de mísseis lançados pelo destroyer, uma fonte de vibração era gerada causando implosão de bolhas e cavidades na água. Essa vibração ficou conhecida como cavitação. Cinthya ruffo, Gabriel ferreira, lucas marcatti, renata de Paula – fabricação assistida por computador 30/11/2016

8 histórico A possibilidade de usinar materiais duros e frágeis por ultrassom foi inicialmente proposta por Woods e Loonis [1927]. Modernamente, esta técnica foi incorporada à novos equipamentos permitindo acuracidade aliada a integridade dos materiais usinados. Cinthya ruffo, Gabriel ferreira, lucas marcatti, renata de Paula – fabricação assistida por computador 30/11/2016

9 Princípios de funcionamento
A usinagem por ultrassom é um processo que permite executar penetrações de formas variadas em materiais duros, frágeis e quebradiços como o vidro, a cerâmica e o diamante, que dificilmente seriam obtidas pelos processos convencionais. A ferramenta, que vibra entre 20kHz e 100kHz, não entra em contato com a peça. Um pó abrasivo, aplicado na ponta da ferramenta, que é responsável pelo contato. Consequentemente, a ferramenta não precisa apresentar alta dureza e pode ser feita por material de fácil usinagem. Cinthya ruffo, Gabriel ferreira, lucas marcatti, renata de Paula – fabricação assistida por computador 30/11/2016

10 Princípios de funcionamento
O processo de usinagem por ultrassom aproveita a energia de vibração mecânica, comunicada aos grãos abrasivos, que vibram na mesma direção do sonotrodo. O sonotrodo é constituído por uma barra metálica, na qual se ativam as vibrações ultrassonoras, no sentido de seu eixo e em cuja ponta é fixada a ferramenta. Cinthya ruffo, Gabriel ferreira, lucas marcatti, renata de Paula – fabricação assistida por computador 30/11/2016

11 Princípios de funcionamento
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12 Princípios de funcionamento
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13 Características do equipamento
Uma máquina de ultrassom para usinagem é constituída, basicamente, pelos seguintes componentes: Um gerador de corrente de baixa frequência; Um conversor eletroacústico que consiste de um transdutor eletroacústico, isto é, um dispositivo que transforma as oscilações elétricas em ondas ultrassonoras; um amplificador, feito geralmente de titânio, que tem por função transmitir e aumentar as amplitudes das vibrações do transdutor sobre o qual está fixado; uma ferramenta de usinagem, facilmente intercambiável, que pode ser oca ou maciça. Cinthya ruffo, Gabriel ferreira, lucas marcatti, renata de Paula – fabricação assistida por computador 30/11/2016

14 Características do equipamento
O abrasivo deve ser, no mínimo, tão duro quanto a peça usinada, fazendo com que escolhas típicas sejam Carbeto de Boro ou de Silício, Óxido de Alumina ou Diamante em pó, devido às suas elevadas durezas. Ainda assim, parte do abrasivo é erodida, de modo que deve haver suprimento adicional de grãos durante o processo. Essa adição, além de facilitar a remoção do material erodido, contribui para o resfriamento da solução. Cinthya ruffo, Gabriel ferreira, lucas marcatti, renata de Paula – fabricação assistida por computador 30/11/2016

15 Características do equipamento
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16 Aplicação da usinagem por ultrassom
Usinagem de óxido de alumínio para fabricação de circuitos eletrônicos. Produção de furos com 1 mm de diâmetro e 0,3 mm de profundidade em pastilhas reversíveis para a alocação de termopares. Fabricação de pistões de nitreto de silício compactados a quente, as cavidades opostas às válvulas podem ser feitas com êxito por usinagem ultrassônica. Aplicado em componentes de joalheria, plaquetas de circuitos eletrônicos, furos em insertos para alocação de sensores etc. Tem a finalidade de produzir superfícies tridimensionais Cinthya ruffo, Gabriel ferreira, lucas marcatti, renata de Paula – fabricação assistida por computador 30/11/2016

17 Aplicação da usinagem por ultrassom
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18 Aplicação da usinagem por ultrassom
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19 Considerações sobre usinagem ultrassom
A usinagem por ultrassom permite cortes limpos, porque as vibrações ultrassônicas produzem a fusão do material e, ao mesmo tempo, soldam as pontas das fibras cortadas. Embora furos, ranhuras e formas irregulares possam ser usinadas por ultrassom em qualquer material, pesquisadores sugerem que o processo seja aplicado, preferencialmente, em materiais duros e quebradiços, envolvendo áreas de superfícies inferiores a 1000 mm², onde devem ser produzidas cavidades rasas e cortes. Cinthya ruffo, Gabriel ferreira, lucas marcatti, renata de Paula – fabricação assistida por computador 30/11/2016

20 Conclusões Possui aplicações em vastas áreas
A usinagem por ultrassom permite lapidar componentes pequenos e complexos com alta precisão e elevadas taxas de remoção. Amplitudes de vibração muito grandes: menor taxa de remoção em função do aumento do percurso sem contato dos grãos com a peça por unidade de tempo. Amplitudes de vibração muito pequenas: menor taxa de remoção em função da baixa penetração dos grãos sobre a superfície do material da peça; Cinthya ruffo, Gabriel ferreira, lucas marcatti, renata de Paula – fabricação assistida por computador 30/11/2016

21 Referências bibliográficas
Usinagem por ultrassom : ultrasom acesso em Usinagem por ultrassom e feixe de elétrons: acesso em Cinthya ruffo, Gabriel ferreira, lucas marcatti, renata de Paula – fabricação assistida por computador 30/11/2016