Análise da Torção de Barra de Reação em Alumínio 7075-O para Apertadeira Eletrônica
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Data
2022-06-22
Tipo de documento
Monografia
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Área do conhecimento
Engenharias
Modalidade de acesso
Acesso aberto
Editora
Autores
Francisco, Laís
Calixto, Vinicius
Santana, Vitória
Leoncio, Wellington
Orientador
Martins, Igor
Coorientador
Resumo
Este estudo tem como objetivo analisar uma falha de barra de reação para apertadeira eletrônica
decorrente da especificação do Alumínio 7075-O para fabricação. A fim de avaliar o material,
foram utilizadas técnicas de metalografia para análise da estrutura e da morfologia da superfície
da amostra como a microscopia ótica que, por meio do microscópio Olympus PME-3 de platina
invertida, confirmou que a peça foi submetida a um processo de laminação seguido de um
tratamento térmico de recozimento. Também foi realizada a medição de dureza com uso de
durômetro Officine Galileo – Modelo A 200, que apontou uma dureza superior à padrão para a
liga após o processo de anodização. Para avaliar o modelo físico com base nos parâmetros de
resistência ao escoamento, Von Mises e deslocamento, o modelo foi simulado por meio de CAE
(Engenharia Auxiliada por Computador) que utiliza como base numérica o conceito de Análise
de Elementos Finitos (FEA) pelo software SolidWorks. Identificados os pontos mais críticos
do modelo torcido, foram corrigidos para projeção do modelo mais adequado para a aplicação
e comprovação por meio de análise computacional. Por fim, foi definido um modelo
contemplando as correções levantadas e submetido a testes práticos de aplicação do torqueobjetivo
de 800Nm com o auxílio de banca transdutorizada. Além de ter sido realizada uma
análise por medição tridimensional com uma máquina de medição por coordenadas da Mitutoyo
– modelo BHN-706, pela qual apresentou variações de paralelismo e perpendicularidade cuja
influência deve ser validada em estudos futuros. Com isso, determinou-se a influência do uso
de alumínio 7075-O ou aço SAE 4340/4140 aliado aos respectivos tratamentos térmicos e/ou
superficiais nas propriedades mencionadas acima bem como o mais adequado para as condições
da aplicação.
This study aims to analyze a reaction bar failure for electronic nutrunners due to the specification of Aluminum 7075-O for manufacturing. To characterize it, metallographic techniques were used to analyze the structure and morphology of the surface of the sample, such as optical microscopy, which through the inverted platinum Olympus PME-3 microscope, it was possible to confirm that the piece was subjected to a lamination process followed by an annealing heat treatment and hardness measurement using an Officine Galileo durometer – Model A 200, which showed a higher hardness than the standard for the alloy after the anodizing process. To evaluate the physical model based on the parameters of yield strength, Von Misses, and displacement, the model was simulated using CAE (Computer-Aided Engineering) which uses as a numerical base the concept of Finite Element Analysis (FEA) by the software SolidWorks. Identified the most critical points of the twisted model, they were corrected to project the most suitable model for the application and verification using computational analysis. Finally, a model was defined contemplating the corrections raised and submitted to practical tests of application of the target torque of 800 Nm with the aid of a transducer bench. In addition to having carried out an analysis by three-dimensional measurement with a Mitutoyo coordinate measuring machine - model BHN-706, for which it presented variations of parallelism and perpendicularity whose influence should be validated in future studies. Thus, it was determined the influence of the use of aluminum 7075-O or steel SAE 4340/4140 combined with the respective thermal and/or surface treatments on the properties mentioned above, as well as the most suitable for the application conditions.
This study aims to analyze a reaction bar failure for electronic nutrunners due to the specification of Aluminum 7075-O for manufacturing. To characterize it, metallographic techniques were used to analyze the structure and morphology of the surface of the sample, such as optical microscopy, which through the inverted platinum Olympus PME-3 microscope, it was possible to confirm that the piece was subjected to a lamination process followed by an annealing heat treatment and hardness measurement using an Officine Galileo durometer – Model A 200, which showed a higher hardness than the standard for the alloy after the anodizing process. To evaluate the physical model based on the parameters of yield strength, Von Misses, and displacement, the model was simulated using CAE (Computer-Aided Engineering) which uses as a numerical base the concept of Finite Element Analysis (FEA) by the software SolidWorks. Identified the most critical points of the twisted model, they were corrected to project the most suitable model for the application and verification using computational analysis. Finally, a model was defined contemplating the corrections raised and submitted to practical tests of application of the target torque of 800 Nm with the aid of a transducer bench. In addition to having carried out an analysis by three-dimensional measurement with a Mitutoyo coordinate measuring machine - model BHN-706, for which it presented variations of parallelism and perpendicularity whose influence should be validated in future studies. Thus, it was determined the influence of the use of aluminum 7075-O or steel SAE 4340/4140 combined with the respective thermal and/or surface treatments on the properties mentioned above, as well as the most suitable for the application conditions.
Palavras-chave
Torção, Barra de Reação, Apertadeira, Metalografia, Elementos Finitos