Dissertação

{pt_PT=Avaliação tribológica através de ensaios de anéis empilhados} {} APPROVED

{pt=Recentemente, tem sido desenvolvida uma nova tecnologia de fabrico, denominada por deformação plástica de chapa na massa (DPCM), que combina a deformação de chapa com carregamentos tridimensionais, típicos dos processos de deformação plástica na massa (DPM). O processo DPCM permite obter componentes com geometria complexa e elevada resistência mecânica. Esta nova tecnologia utiliza chapa como matéria prima, existindo a necessidade de adaptar caraterização mecânica e tribológica a estes novos processos de deformação de chapa. Existem ensaios simulativos para caracterizar o atrito em deformação plástica de chapa, no entanto estes ensaios não são aplicáveis em DPCM. Este trabalho propõe o ensaio de anéis empilhados (EAE) com o objetivo de permitir a caraterização do atrito em processos de DPCM. O trabalho experimental consistiu na realização da caraterização mecânica do material, bloco de liga de alumínio AA6061-T651, através da realização de ensaios de compressão de um cilindro. Para a caraterização tribológica foram realizados, considerando o mesmo bloco de liga de liga de alumínio, ensaios de anel convencional (EA) e EAE com 2 e 4 anéis, utilizando Bi-sulfureto de Molibdénio (MoS2) e Politetrafluoretileno (teflon) como lubrificantes. A validação numérico-experimental dos EA e dos EAE foi realizada, através de análise às curvas de evolução da força com a percentagem de redução de altura dos provetes, para a utilização de teflon e MoS2. Através do mapeamento dos pontos experimentais nas curvas de calibração do atrito numéricas, verificou-se que o EAC e o EAE apresentam valores de atrito semelhantes para cada lubrificante, confirmando-se a eficiência do EAE. , en=Recently, a new manufacturing technology, that combines sheet forming with three-dimensional loads that are usually utilized in bulk forming, known as sheet bulk forming (SBF) has been developed. SBF allows to obtain parts with high complexity details in an economic way, and uses sheet as raw material, making difficult the utilization of the Ring Compression Test (RCT) to characterize friction in the tool-workpiece interface. The Stack Ring Compression Test (SRCT) is proposed in order to solve the lack of a tribological evaluation experimental test in sheet. The flow curve of the material, a single block of AA6061-T651 Aluminum alloy, was obtained by means of compression tests carried out on solid cylinder specimens. Experimental tests of the conventional RCT and the SRCT with 2 and 4 rings, using molybdenum disulphide (M_o S_2) and polytetrafluoroethylene in form of sheets (teflon), were carried out. The numerical validation of the experimental results were performed by means of load vs. reduction of height (%) curves. The friction values were obtained by mapping the experimental friction points on the friction calibration curves. Finally, it was confirmed that each lubricant provides identical friction values for the conventional RCT and for the SRCT, allowing the validation of the SRCT for the characterization of friction in sheet. }
{pt=Deformação plástica de chapa na massa, Ensaio de Anel, Anéis empilhados, Trabalho experimental, Simulação Numérica, en=Sheet Bulk Forming, Ring Compression Test, Stack Ring Compression Test, I-Form 2D, Numerical Simulations}

Julho 26, 2017, 14:0

Orientação

ORIENTADOR

Maria Beatriz Cipriano de Jesus Silva

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Carlos Manuel Alves da Silva

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar