Estudo do atrito em chapas fosfatizadas e lubrificadas utilizadas em operações de estampagem Lydia Figueiredo Maria Cristina Moré Farias Amilton Sinatora.

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1 Estudo do atrito em chapas fosfatizadas e lubrificadas utilizadas em operações de estampagem
Lydia Figueiredo Maria Cristina Moré Farias Amilton Sinatora

2 Sumário Introdução Objetivo Materiais e métodos Resultados e discussão
Conclusões

3 Introdução Processos de estampagem → Solução: Mas ... Nessa condição:
atrito e desgaste entre as peças em contato Solução: camadas fosfatizadas Mas ... não dão proteção anticorrosiva à superfície nem sempre sua aplicação é feita imediatamente antes do processo de conformação Nessa condição: uso de um lubrificante com propriedades anticorrosivas

4 Objetivo Avaliar o comportamento do coeficiente de atrito de chapas fosfatizadas destinadas à conformação em função do tipo de óleo lubrificante aplicado sobre sua camada fosfatizada

5 Materiais metálicos Discos (corpos) Aço baixo carbono (AISI 1006)
Esferas (contra-corpos) Aço para rolamento (AISI 52100)

6 Linha de fosfato em escala laboratorial
Etapa Concentração (g/L) Temperatura (oC) Imersão (s) Desengraxe 60 80 30 Ativação Ambiente 22 Refinamento 0,3 53 Fosfatização 35 65 Aceleração 0,35 - Neutralização

7 Recobrimentos – fosfatos de zinco
Fosfato C Acerelado com composto inorgânico e com adição de íons metálicos Fosfato A Acerelado com composto inorgânico Fosfato B Acerelado com composto orgânico

8 Lubrificantes - óleos Viscosidade cinemática da àgua a 20oC 1 mm2.s-1
Componente Majoritário Componente Minoritário Viscosidade Cinemática (mm2.s-1) 40ºC 100ºC 1 Hidrocarboneto alifático Éster 12 4 2 Hidrocarboneto alifático com cadeia carbônica reta e hidrocarboneto aromático 3 Compostos sulfonados/sulfatados ou fosfatados 17 Viscosidade cinemática da àgua a 20oC 1 mm2.s-1

9 Composto orgânico + íons metálicos
Condições de ensaio No. Ensaio Fosfato Óleo Denominação Composição Viscosidade 1 A Composto inorgânico 12 2 B Composto orgânico 3 C Composto orgânico íons metálicos 4 5 6 7 17 8 9

10 Ensaios de deslizamento
Plint&Partners TE-67 Esfera-sobre-disco Força normal (FN) 300 N Velocidade rotacional (w) 30 rpm Velocidade tangencial (v) 0,06 m.s-1 Raio da pista (r) 18 mm Repetições 3 Tempo de ensaio até a força tangencial atingir 62 N; m= 0,2 (lubrificação limítrofe)

11 Respostas dos ensaios Coeficiente de atrito médio
Período de lubrificação Resistência ao engripamento (ns) Durabilidade do lubrificante m > 2

12 Coeficiente de atrito Fosfato C

13 Resistência ao engripamento
Fosfato A Fosfato B Fosfato C Óleo 1 154,00 ± 22,07 148,33 ± 9,07 153,33 ± 10,69 Óleo 2 275,33 ± 35,64 310,00 ± 35,00 230,33 ± 25,42 Óleo 3 683,33 ± 6,51 1481,25 ± 1149,18 457,67 ± 95,58 Grande dispersão dos resultados Óleo 3 Tempo de escorrimento do óleo Viscosidade do óleo Gravidade

14 Resistência ao engripamento
Fosfato A

15 Comentários Óleo 3 (maior viscosidade) apresentou maior resistência ao engripamento Óleo 2 (viscosidade intermediária; hidrocarbonetos aromáticos ) apresentou maior resistência ao engripamento que o óleo 1. Maior dispersões dos resultados para óleo 3

16 Conclusões Parâmetros de ensaio
O tempo entre a aplicação do óleo e a realização do ensaio é uma variável que deve ser controlada nos ensaios (tempo de escorrimento) A viscosidade do óleo e o efeito da gravidade podem afetar o nível de retenção do óleo e a durabilidade da camada de lubrificante

17 Conclusões Resistência ao engripamento
A resistência ao engripamento foi maior quando utilizado o óleo 3 O principal motivo deve-se ao fato desse óleo possuir a maior viscosidade Quando utilizado o óleo 2, sua resistência ao engripamento foi maior do que no caso do óleo 1 Isto se deve à presença de compostos aromáticos na estrutura do óleo 2

18 Atividades futuras Relacionar os resultados com o tipo de camada fosfatizada aplicada sobre o substrato Análise da influência do tempo de escorrimento do óleo na resistência ao engripamento