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Title: Revestimento WCrN para fresagem de espadins em aço
Other Titles: CrN coating used for milling tools steel parts in ignition Keys
Authors: Fonseca, António Manuel Santos da
Orientador: Vieira, Maria Teresa Freire
Keywords: Revestimento WCrN; Pulverização catódica; Propriedades mecânicas; Fresagem frontal; Fresas de topo; Coating WCrN; Sputtering; Mechanical properties; Top milling; Tool edge milling
Issue Date: 29-Jul-2019
Serial title, monograph or event: Revestimento WCrN para fresagem de espadins em aço
Place of publication or event: DEM/Huf
Abstract: O conceito de redução de custos em todos os processos industriais, tem sido continuamente desenvolvido com o objectivo de tornar as empresas cada vez mais competitivas.Na produção das chaves de ignição automóvel, o processo de fresagem de topo das ranhuras nos espadins consome um número considerável de ferramentas.O objectivo deste trabalho foi o desenvolvimento e optimização do revestimento WCrN produzido por pulverização catódica para aplicação em fresas de Carboneto de Tungsténio (WC-Co), que contribua para o aumento da eficiência e capacidade de produção no processo de fresagem de espadins de aço utilizados nas chaves de ignição dos automóveis.Após a optimização das condições de deposição para uma composição de Cr15W66N17 (%at.) foram depositados três revestimentos sobre substratos de metal duro de carboneto de tungsténio, com diferentes arquitecturas.Todos o revestimentos foram caracterizados no que concerne a morfologia/topografia, propriedades mecânicas e tribológicas, dando origem à selecção de um revestimento multicamadas com 38 Gpa de dureza, módulo de elasticidade reduzido de 499 Gpa, falha critica de adesão >80N, sem desgaste no ensaio de deslizamento unidireccional Pino-Disco (com óleo de refrigeração) e alterações estruturais até uma temperatura de 500ºC.O revestimento foi depositado sobre uma fresa de metal duro de carboneto de tungsténio (fornecida por um fabricante de ferramentas) e estas foram confrontadas com oito diferentes tipos de ferramentas e revestimentos. Permitindo constatar uma heterogeneidade de comportamentos dos vários conjuntos de fresas testados, havendo ferramentas que não conseguiram produzir qualquer espadins e ferramentas onde a produção foi interrompida no 4454 espadim, podendo esta ainda prosseguir a maquinação.
The concept of cost reduction in all industrial processes has been continuously developed with the aim of making companies increasingly competitive.In the manufacture of car ignition keys, the top milling process of the grooves in the swords consumes a considerable number of tools. The objective of this work was the development and optimization of the WCrN coating deposited by sputtering (PVD) for application in Tungsten Carbide milling cutters which contributes to the increase of efficiency in the in the milling process of steel used in ignition keys of cars.After optimization of the deposition conditions for a composition of Cr15W66N17 (% at), three coatings were deposited on tungsten carbide substrates with different architectures.All coatings were characterized with regard to morphology / topography, mechanical and tribological properties, resulting in the selection of a multilayer coating with 38 GPa of hardness, modulus of elasticity of 499 GPa, critical failure of adhesion > 80N, without wear in the coating and structural changes up to a temperature of 500 ° C.The coating was deposited on a tungsten carbide cutter (provided by a tool manufacturer) and these were confronted with eight different types of tools and coatings. Allowing to verify a heterogeneity of behaviors of the different assemblies of tested drills, having tools that could not produce any swords and tools where the production was interrupted in the 4454 pieces, being able to this to continue the milling.
Description: Dissertação de Mestrado em Engenharia de Materiais apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
URI: http://hdl.handle.net/10316/96221
Rights: closedAccess
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