SIMULAÇÃO NUMÉRICA DA TEMPERATURA DO PROCESSO DE FURAÇÃO DO AÇO AISI 4144M USANDO O SOFTWARE ADVANTEDGE

INTRODUÇÃO: Os processos de usinagem são fundamentais na indústria metalmecânica, possibilitando a produção de componentes com elevada precisão. Entre os métodos convencionais, a furação se destaca, especialmente na usinagem de aços de alta resistência, como o AISI 4144M, amplamente utilizado no setor automotivo. A busca por maior eficiência e redução de custos motiva o uso de simulações numéricas para prever variáveis críticas, como temperatura e desgaste, evitando a necessidade de testes físicos extensivos. O software AdvantEdge, baseado no método dos elementos finitos, é uma ferramenta capaz de simular os fenômenos térmicos envolvidos no processo de corte. OBJETIVOS: O objetivo geral do trabalho foi simular numericamente a temperatura no processo de furação do aço AISI 4144M, avaliando a influência da geometria de brocas de metal duro. Como objetivos específicos, destacam-se:Utilizar o software AdvantEdge (versão 8.4) para simular diferentes geometrias de broca variando parâmetros como guia cilíndrica, raio da aresta principal e dimensões da aresta transversal.Comparar a simulação em condição a seco e com fluido de corte.Identificar a geometria com menor geração de temperatura para futura validação experimental. MATERIAIS E MÉTODO: Quatro geometrias de ferramentas foram modeladas no AdvantEdge, com variações nos parâmetros AA (distância entre arestas transversais) e ângulo da aresta transversal. Por limitações do software, utilizou-se como corpo de prova o aço AISI 1045, similar ao AISI 4144M, com dimensões de 15 × 15 × 15 mm e dureza de 340 BHN.A simulação considerou malha refinada na ferramenta e no corpo de prova, com ferramentas girando a 180°. A análise térmica considerou tanto o corpo da peça quanto os cavacos formados. Os testes experimentais estavam planejados para ocorrer no Laboratório de Usinagem da PUCPR (LAUS), com uso de brocas de metal duro K40 com grãos ultrafinos, revestidas com Durana (AlTiN e TiSiXN), utilizando câmera termográfica FLIR620 e termopares tipo K, em um centro de usinagem CINCINNATI MILACRON. RESULTADOS: As simulações mostraram que a temperatura nas arestas de corte variou entre 600 e 700 °C, sendo os cavacos os elementos que mais concentraram calor. A ferramenta um apresentou a menor temperatura, porém não foi observada uma tendência clara de relação entre as variações geométricas (AA e ângulo transversal) e a temperatura gerada.Além disso, a literatura revisada indica que avanço e velocidade de corte são os principais fatores que influenciam a temperatura, mas esses parâmetros não puderam ser alterados nas simulações, limitando a análise comparativa com dados teóricos. CONSIDERAÇÕES FINAIS: O software AdvantEdge mostrou-se eficaz para prever a temperatura em processos de furação, fornecendo informações relevantes para a otimização do processo. No entanto, as simulações não apontaram correlação clara entre a geometria da broca e a temperatura, indicando a necessidade de avaliar outros parâmetros geométricos, como ângulo de hélice, ângulo de ponta e raio de afiação.A validação experimental é essencial para confirmar a confiabilidade dos resultados obtidos numericamente. Estudos futuros deverão ampliar o número de variáveis analisadas e incluir diferentes condições de corte para uma avaliação mais completa do comportamento térmico na furação do aço AISI 4144M.

PALAVRAS-CHAVE: Simulação computacional; Furação; Temperatura; Aço SAE 4144M; Broca de metal duro.