Otimização e análise dos parâmetros de usinagem por eletroerosão na rugosidade superficial do aço AISI P20

Abstract

RESUMO Esta pesquisa experimental tem como objetivo analisar a influência dos parâmetros elétricos da usinagem por eletroerosão (EDM – Electrical Discharge Machining) na rugosidade média (Ra) do aço AISI P20, o qual é vastamente utilizado na indústria de moldes para injeção de termoplásticos. Também é proposto neste estudo a otimização destes parâmetros para a obtenção da rugosidade superficial pretendida ao material. O planejamento e os resultados estatísticos foram obtidos através da metodologia de design de experimento (DOE – Design Of Experiments). Utilizou-se do software Statistica para criar gráficos e tabelas de análise baseados na metodologia de superfície de resposta (RSM – Response Surface Methodology). A análise dos resultados mostrou que a duração do pulso de descarga (Ton) e a intensidade da corrente elétrica são os parâmetros de maior efeito para a rugosidade superficial. Baseados em outros trabalhos sobre EDM, a análise estatística apresentou resultados em conformidade quanto a influência dos fatores. O gráfico de otimização indicou coerentemente os níveis adequados de ajuste dos parâmetros para a obtenção da variável resposta desejável. Pode-se constatar nesta pesquisa em específico, quais são os parâmetros elétricos significativos para a rugosidade superficial média, sendo o seu conhecimento e controle, fundamentais para a otimização do processo. As técnicas estatísticas apresentaram-se como ferramentas muito úteis para o domínio da tecnologia industrial, principalmente em casos onde há necessidade do ajuste de muitos fatores, gerando previsibilidade, economia, agilidade e confiabilidade ao processo.ABSTRACT This experimental research aims to analyze the influence of electrical parameters of electrical discharge machining (EDM) on the average roughness (Ra) of AISI P20 steel, which is widely used in the mold industry for thermoplastic injection. It is also proposed in this study the optimization of these parameters to obtain the desired surface roughness of the material. The planning and statistical results were obtained through the experiment design methodology (DOE). Statistica software was used to create graphs and tables based on the response surface methodology (RSM). The analysis of the results showed that the duration of the discharge pulse (Ton) and the intensity of the electric current are the parameters with the greatest effect on surface roughness. Based on other studies on EDM, the statistical analysis presented results in conformity with regard to the influence of factors. The optimization graph consistently indicated the adequate levels of adjustment of the parameters to obtain the desired response. It can be verified in this research in specific, what are the significant electrical parameters for the average surface roughness, being its knowledge and control, fundamental for the optimization of the process. Statistical techniques were presented as very useful tools for mastering industrial technology, especially in cases where there is a need to adjust many factors, generating predictability, economy, agility and reliability to the process.