Novembro 2019 vol. 6 num. 3 - V Simpósio Internacional de Inovação e Tecnologia

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MONITORAMENTO DO PROCESSO DE CORTE A LASER DE CERÂMICAS AVANÇADAS USANDO DIAFRAGMAS PIEZELÉTRICOS DE BAIXO CUSTO

MONITORING OF CERAMIC LASER CUTTING USING LOW-COST PIEZOELECTRIC DIAPHRAGM

Andrade, Ana Carolina Balarin de ; Viera, Martin Antonio Aulestia ; Aguiar, Paulo Roberto de ; Dotto, Fabio Romano Lofrano ; Alexandre, Felipe Aparecido ; Bianchi, Eduardo Carlos ; França, Thiago Valle ; , ;

Article:

As cerâmicas avançadas são muito utilizadas em diversas aplicações industriais devido às suas propriedades. No entanto, a usinagem de componentes cerâmicos é muito difícil por causa da sua alta dureza e fragilidade. O presente trabalho apresenta a utilização de um diafragma piezelétrico de baixo custo no monitoramento da largura do dano no processo de usinagem a laser de cerâmicas avançadas. Os ensaios foram realizados para diferentes condições de corte, sendo os sinais coletados por um sistema de aquisição de dados. O valor médio quadrático foi obtido a partir do sinal filtrado em uma determinada banda de frequência previamente selecionada. Os resultados demonstraram que o transdutor pode ser usado eficazmente para o monitoramento do processo de corte a laser.

Article:

Advanced ceramics are widely used in industrial applications due to their properties. However, machining of ceramic components is very difficult because of their high hardness and brittleness. The objective of the present work is to monitor the damage width in the ceramic laser machining process through low-cost piezoelectric diaphragms. Tests were performed for different cutting conditions, and the signals were collected by a data acquisition system. The root mean square value was obtained from the filtered signal in a previously selected frequency band. Results indicate that the transducer can be used effectively to monitor the laser cutting process.

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Palavras-chave: corte a laser; cerâmicas avançadas; PZT; processamento de sinais,

Palavras-chave: laser cutting; advanced ceramics; PZT; signal processing,

DOI: 10.5151/siintec2019-35

Referências bibliográficas
  • [1] 1 RAKSHIT, R.; DAS, A. K. A review on cutting of industrial ceramic materials. Precision Engineering, v.59, p. 90-109, 2019.
  • [2] 2 DONG, X.; SHIN, Y. C. “Laser machining and laser-assisted machining of ceramics”, in Comprehensive Materials Processing, Elsevier, p. 219–234, 2014.
  • [3] 3 SAMANT, A. N.; DAHOTRE, N. B. Laser machining of structural ceramics—A review. Journal of the European ceramic society, v. 29, n. 6, p. 969-993, 2009.
  • [4] 4 YILBAS, B. S. “Thermal analysis of the laser cutting process,” in The Laser Cutting Process, Elsevier, p. 5–51, 2018.
  • [5] 5 DUBEY, A. K.; YADAVA, V. Laser beam machining—a review. International Journal of Machine Tools and Manufacture, v. 48, n. 6, p. 609-628, 2008.
  • [6] 6 GUERRINI, G. et al. Hybrid laser assisted machining: a new manufacturing technology for ceramic components. Procedia CIRP, v. 74, p. 761-764, 2018.
  • [7] 7 LAURO, C. H. et al. Monitoring and processing signal applied in machining processes–A review. Measurement, v. 58, p. 73-86, 2014.
  • [8] 8 VIERA, M. A. A. et al. Low-cost piezoelectric transducer for ceramic grinding monitoring. IEEE Sensors Journal, v. 19, n. 17, p. 7605-7612, 2019.
  • [9] 9 AGUIAR, P. R. et al. In-process grinding monitoring by acoustic emission. In: 2004 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing. IEEE, p. V-405, 2004.
  • [10] 10 ORALLO, C. M. et al. Harmonics measurement with a modulated sliding discrete Fourier transform algorithm. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, v. 63, n. 4, p. 781-793, 2013.
  • [11] 11 DE FREITAS, E. S.; BAPTISTA, F. G.. Experimental analysis of the feasibility of low-cost piezoelectric diaphragms in impedance-based SHM applications. Sensors and Actuators A: Physical, v. 238, p. 220-228, 2016.
  • [12] 12 WEE, L. M.; CROUSE, P. L.; LI, L. A statistical analysis of striation formation during laser cutting of ceramics. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, v. 36, n. 7-8, p. 699-706, 2008
  • [13] 13 BLACK, I. Laser cutting speeds for ceramic tile: a theoretical–empirical comparison. Optics & Laser Technology, v. 30, n. 2, p. 95-101, 1998.
Como citar:

Andrade, Ana Carolina Balarin de; Viera, Martin Antonio Aulestia; Aguiar, Paulo Roberto de; Dotto, Fabio Romano Lofrano; Alexandre, Felipe Aparecido; Bianchi, Eduardo Carlos; França, Thiago Valle; , ; "MONITORAMENTO DO PROCESSO DE CORTE A LASER DE CERÂMICAS AVANÇADAS USANDO DIAFRAGMAS PIEZELÉTRICOS DE BAIXO CUSTO", p. 275-282 . In: Anais do V Simpósio Internacional de Inovação e Tecnologia. São Paulo: Blucher, 2019.
ISSN 2357-7592, DOI 10.5151/siintec2019-35

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