Inductive methodology and case study for selection of cutting parameters in micromilling of Inconel 718 - Archive ouverte HAL
Article Dans Une Revue Brazilian Journal of Production Engineering Année : 2024

Inductive methodology and case study for selection of cutting parameters in micromilling of Inconel 718

Metodología inductiva y caso de estudio para selección de parámetros de corte en microfresado de Inconel 718

Metodologia indutiva e estudo de caso para seleção de parâmetros de corte em microfresamento do Inconel 718

Résumé

Manufacturing processes have been increasingly innovated to allow the fabrication of miniaturized parts with high levels of dimensional precision. The main difference between micromachining and conventional machining is size effect, which is due to the similar dimensions of the tool edge radius and the minimum chip thickness. Because of size effect, chip formation is more difficult, resulting in high specific cutting energy and poor surface quality. Thus, in micromachining processes, the adequate choice of cutting parameters is fundamental to enable chip formation. Inconel 718 is nickel-based superalloy that is often used in harsh environments because of its high strength and corrosion resistance. However, this material is widely known for its low machinability. Considering the difficulties associated with micromilling of hard-to-cut alloys, a study on the influence of different cutting parameters on output variables in micromilling of Inconel 718 has been conducted. By means of inductive methodology, case studies and bibliographic review, this work aims to determine the most efficient cutting parameters, tool materials and lubrication conditions in micromilling of Inconel 718. The determination of optimized cutting parameters considers the lowest tool wear rates and minimum burr formation.
Los procesos de fabricación se han vuelto cada vez más innovadores para permitir la fabricación de piezas miniaturizadas con altos niveles de precisión dimensional. En el microfresado, el radio del filo de la herramienta tiene una dimensión similar al espesor de la viruta sin cortar, por lo que la herramienta no puede considerarse perfectamente afilada. Cuando no se aplica el espesor mínimo de viruta en el corte, habrá más deformación que un corte adecuado del material, lo que conducirá a una alta energía específica, característica del efecto escala. Por tanto, en los procesos de micromecanizado, la elección adecuada de los parámetros de corte es fundamental para permitir la formación de viruta. Esta necesidad se destaca en el caso de materiales difíciles de cortar, como el Inconel 718, que es una superaleación a base de níquel que se utiliza a menudo en entornos agresivos debido a su alta resistencia y resistencia a la corrosión. En este sentido, este trabajo pretende contribuir a la selección de parámetros de corte para microcorte de Inconel 718. A través de metodología inductiva, estudio de casos y revisión de literatura, este trabajo tiene como objetivo determinar los parámetros de corte, materiales de herramienta y condiciones de lubricación más eficientes en el microfresado Inconel 718. Luego del análisis, se destacaron algunos parámetros y condiciones como los más adecuados, por lo tanto, para el microcorte con Inconel 718 se sugiere utilizar fluido de corte con técnica MQL, microherramientas recubiertas con TiAlN, avance por diente de 5,0 µm/diente y profundidad de corte de 100 µm.
Os processos de fabricação têm sido cada vez mais inovadores para permitir a fabricação de peças miniaturizadas com altos níveis de precisão dimensional. No microfresamento o raio de ponta da ferramenta tem dimensão semelhante à da espessura de corte, portanto a ferramenta não pode ser considerada perfeitamente afiada. Quando a espessura mínima de cavaco não é aplicada, haverá mais deformação plástica do que o cisalhamento adequado do material, levando a uma alta energia específica, característica do efeito escala. Assim, nos processos de microusinagem, a escolha adequada dos parâmetros de corte é fundamental para possibilitar a formação de cavacos. Essa necessidade é destacada para materiais de difícil corte, como o Inconel 718, que é uma superliga à base de níquel frequentemente utilizada em ambientes agressivos devido à sua alta resistência mecânica e resistência à corrosão. Neste sentido, este trabalho visa contribuir na seleção de parâmetros de corte para o microcorte do Inconel 718. Por meio de metodologia indutiva, estudo de caso e revisão bibliográfica, este trabalho tem como objetivo determinar os parâmetros de corte, materiais de ferramenta e condições de lubrificação mais eficientes no microfresamento do Inconel 718. Após a análise alguns parâmetros e condições se destacaram como sendo os mais adequados. Assim, para o microcorte Inconel 718 sugere-se a utilização de fluido de corte com técnica MQL, microferramentas revestidas com TiAlN, avanço por dente de 5,0 µm/dente e profundidade de corte de 100 µm.
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Dates et versions

hal-04663256 , version 1 (27-07-2024)

Identifiants

Citer

Henrique Hansen Barros, Gabriel de Paiva Silva, Lucival Malcher, Déborah De Oliveira. Inductive methodology and case study for selection of cutting parameters in micromilling of Inconel 718. Brazilian Journal of Production Engineering, 2024, 10 (3), pp.153-163. ⟨10.47456/bjpe.v10i3.44839⟩. ⟨hal-04663256⟩

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