Otimização dos parâmetros laser na texturização de anéis de pistão com cobertura em PVD através da utilização do DOE.

Abstract

A utilização do laser na texturização de superfícies tem ganhado destaque nos últimos anos devido às exigências cada vez maiores por aplicações para redução de desgaste e lubrificação em componentes mecânicos. A utilização do laser tem emergido como uma opção tecnológica devido à facilidade e interação nos mais diversos tipos de materiais, onde a exigência por geometrias e formas diferenciadas podem fazer diferença e influenciar diretamente na qualidade da aplicação para se atingir efeitos da gravação em superfícies diversas. No entanto, visando garantir a qualidade final da aplicação, é importante que o procedimento de gravação empregado seja bem ajustado, para que as texturas sejam realizadas com a geometria desejada, apresentando ao mesmo tempo bons índices de produtividade. Nesse contexto, os estudos referentes à otimização dos parâmetros laser em anéis de aço inox com cobertura em PVD - Nitreto de Cromo (CrN), (tecnologia utilizada para deposição de material cerâmico sobre uma superfície metálica), tem como finalidade alterar as propriedades mecânicas do material de modo a obter maior resistência ao desgaste. Buscou-se identificar a combinação ótima dos parâmetros que oferecessem os melhores resultados quanto à geometria da textura, garantindo ao mesmo tempo bons níveis de qualidade. As respostas analisadas incluíram a largura, comprimento e profundidade das ranhuras, e a combinação destas três respostas, representam as características geométricas das ranhuras. Os parâmetros utilizados para a otimização foram: Desfocagem em relação à peça, o percentual de potência do laser fixado em 100%, a velocidade de aplicação e a frequência de sobreposição dos pulsos. Para a obtenção dos resultados ótimos, utilizou-se um método experimental em duas fases. Inicialmente, empregou-se a Metodologia de Superfície de Resposta para o planejamento dos experimentos, coleta dos dados e análise dos efeitos dos parâmetros. A otimização do processo foi realizada e os resultados mostram que todos os parâmetros analisados foram considerados significativos, sendo que o grau de importância entre eles varia de acordo com as respostas de interesse permitindo assim que os resultados fossem alcançados.