Estudo do processo de estampagem incremental em chapas de titânio comercialmente puro ASTM F-67 grau 2

Abstract

O presente trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento da chapa de titânio puro ASTM F-67 grau 2 para o processo de estampagem incremental de chapas (ISF – Incremental Sheet Forming) baseado nos parâmetros: descida helicoidal da ferramenta, ângulo de parede (Ψ) e raio de canto. Os experimentos foram realizados utilizando a estampagem incremental de ponto simples (SPIF- Single Point Incremental Forming). Foram realizados 18 experimentos no total, com os quais buscou-se alcançar o melhor ângulo de parede com decida helicoidal da ferramenta e avaliar a influência do raio de canto. O raio base utilizado foi de 20 mm, com este, buscou-se atingir o melhor ângulo de parede possível. A partir disto variou-se o raio para avaliar a influência deste na estampagem incremental. Para os experimentos foram utilizados os seguintes recursos: softwares CAD/CAM, centro de usinagem CNC com três eixos, matriz incremental, ferramenta de estampagem incremental com inserto de titânio ASTM F-137 e um dispositivo prensa chapas. Foram avaliados a rugosidade da superfície utilizando o parâmetro Ra, a alteração de massa das peças antes e após a estampagem, as deformações verdadeiras (φ) e a discrepância geométrica. Os resultados mostram que a estratégia de descida helicoidal da ferramenta proporcionou aumento do ângulo de parede comparado com estudos já realizados nesta área; o raio de canto influencia na discrepância geométrica e no rompimento da peça durante a estampagem. Os índices de rugosidade ficaram dentro dos valores indicados para a fabricação de próteses de titânio. Com relação a alteração de massa verificou-se que nos experimentos concluídos sem apresentar rompimento houve ganho de massa, oriundo da adesão do material da ferramenta na peça estampada.