Dentre as novas tecnologias que começaram a ser empregadas na busca da competitividade, está à tecnologia de usinagem com alta velocidade de corte - HSC (high speed machining). O presente trabalho estuda a furação com alta velocidade de corte em compósitos poliméricos reforçados com fibras de vidro, que são conhecidos como materiais cujas propriedades e desempenho são superiores as principais propriedades dos materiais plásticos, tais como resistência mecânica, rigidez e resistência à fluência, através da adição de reforços na forma de fibras de vidro. Em contrapartida, torna-se um material de difícil usinabilidade devido à aceleração do desgaste da ferramenta, causado principalmente por abrasão, além do fato da anisotropia das fibras interferirem no mecanismo de formação de cavacos, de forma que os conhecimentos disponíveis para o corte de metais não podem ser transferidos diretamente para os plásticos reforçados.

High speed machining is an outstanding technology which allows increasing competitiveness with regard to both the quality of the machined component and machining costs. This work is concerned with high speed drilling of fiber reinforced polymeric composites. In spite of the advantages offered by this category of materials generally associated to their specific strength, fiber reinforced composites are considered difficult to machine materials owing to the accelerated tool wear rates resulting from abrasion, in addition to the fact that the fibers anisotropy affects chip formation. Therefore, the knowledge related to the machinability of metallic alloys cannot be directly applied to polymeric composite.

Compósitos reforçados com fibras apresentam diversas propriedades que permitem sua utilização em aplicações estruturais, particularmente nas indústrias automotiva e aeroespacial, entre outras. Embora sejam fabricados com dimensões e forma próximas das finais, operações como as de furação são freqüentemente necessárias com o objetivo de criar pontos de fixação. Estas operações de usinagem provocam danos tanto na entrada como na saída do furo, sendo a delaminação o mais característico destes danos. Diversos autores têm utilizado o fator de delaminação como parâmetro para caraterização do nível de dano induzido na furação de compósitos, no entanto, na maioria dos casos este fator considera a relação entre o diâmetro máximo do dano e o diâmetro nominal do furo. Este trabalho apresenta uma metodologia da análise de imagens digitais para determinação do fator de delaminação e propõe um novo parâmetro que permita uma melhor caracterização do dano ocorrido.

Fibre reinforced composites are widely recognized for their superior mechanical properties and advantages for applications in aerospace, defense and transportation sectors. In spite of the fact that, in general, composites are produced to near-net-shape, additional machining operations such as drilling are often required. Nevertheless, the cutting tool action during machining may damage the work material surfaces. Delamination is the principal damage observed after drilling composite materials. The delamination factor has been used by several investigators to characterize the level damage the drill entrance and exit side of the machined composite material. More frequently, this factor is determined as the ratio of the maximum diameter in the damage zone to the nominal diameter. The aim of this work is to propose a methodology based on digital analysis of the damage in order to assess delamination.

O presente trabalho consiste basicamente na análise das características físico-químicas de areia-base para fundição e sua influência na qualidade das peças fundidas. Foram coletados cinco diferentes tipos de areia-base, ambas com o mesmo tratamento mineral. A caracterização das areias-base foi realizada através dos seguintes ensaios de laboratório: distribuição granulométrica, argila AFS, umidade, permeabilidade base, expansão ao choque térmico, perda ao fogo, temperatura de sinterização, teor de finos, caracterização visual e análise química. Foram confeccionados dois modelos diferentes. O primeiro com o formato em espiral, com o objetivo de investigar a fluidez do metal em função das características das diferentes areias-base. O segundo, uma placa escalonada, que permite identificar a qualidade do acabamento superficial da peça fundida para diferentes espessuras. O metal utilizado no processo de fundição foi o alumínio. A partir dos resultados encontrados no ensaio tecnológico, observou-se uma correlação com os resultados de laboratório, verificando que uma correta análise das características identificadas no laboratório permite prever o comportamento da areia-base e seu resultado final observado na peça fundida.

The present work consists to analyze the physical and chemical characteristics of sands used to foundry and its influence in the quality of the melted pieces. Five different types of sand were collected, both with the same mineral treatment. The characterization of the sand was carried out through the following laboratory tests: grain size distribution (sieving), AFS clay content, water content, permeability, thermal expansion, loss on ignition, sinter point, fine contents meshes and chemical composition. The optical microscope was used in order to identify the geometry of the grains of sand. Two different models were made. The first one with a spiral shape was made to investigate the flow’s capacity of the metal with respect the different characteristics of the sands. The second model which is a plate with different thickness was made to investigate the quality of the surface finishing of the melted pieces. The metal used in the foundry process was the aluminum. It was observed a significant correlation between the laboratory and technological results, which means that it is possible to preview the quality of melted pieces from the characteristics of the sand grains.