Otimização dos parâmetros de usinagem do aço inoxidável super duplex UNS s32750 utilizando metodologia de superfície de resposta

The improvement of processes and products has increased substantially, due to the competition established between organizations, expanding quality control and the search for process optimization. Among these processes, in manufacturing, the turning of super duplex stainless steel UNS S32750 (SDSS) stands out, which has deserved special attention due to its excellent properties, mechanical and corrosion resistance, allowing its employability in diverse tasks, especially in the petrochemical industries and in processes with incidence of chlorides. Understanding controllable parameters is essential for improving quality and represents a gap in the literature and a research opportunity. Thus, in this work, it is proposed to combine known statistical tools to obtain optimization of multiple responses, in order to identify these parameters, seeking optimal initial conditions: o Design of Experiments, using a central composite design (CCD); principal component analysis (PCA) for dimensionality reduction; and the Desirability function, in determining a trade-off between the response variables. For processes of this type, it is common to evaluate the quality by the surface finish resulting from the machined parts. The study was conducted from an experimental design involving 3 control variables (xi): depth cut, feed rate and speed rate. As result, it was established that the optimal conditions for the process would be ap = 0.63 mm, f = 0.08 mm/rev and vc =178.5 m/min with calculated roughness equal to Ra = 0.235 μm, Ry = 1.084 μm and Rt =2.379μm. At the end, a confirmation experiment was carried out, in order to demonstrate the ability to obtain parts with acceptable levels of roughness, from the process parameters obtained by the optimization procedure. The results of the experimental confirmation rounds point to the good adequacy of the proposal.Agência 1A melhoria de processos e produtos tem aumentado substancialmente, devido à concorrência estabelecida entre as organizações, ampliando o controle da qualidade e a busca por otimização de processos. Dentre esses processos, na manufatura, destaca-se o torneamento do aço inoxidável super duplex UNS S32750 (SDSS), o qual tem merecido especial atenção, devido às suas excelentes propriedades, resistências mecânicas e à corrosão, permitindo sua empregabilidade em diversificadas tarefas, especialmente nas indústrias petroquímicas e nos processos com incidência de cloretos. A compreensão dos parâmetros controláveis é indispensável para a melhoria da qualidade e representa uma lacuna na literatura e uma oportunidade de pesquisa. Assim, neste trabalho, propõe-se combinar conhecidas ferramentas estatísticas para se obter otimização de múltiplas respostas, de modo a identificar esses parâmetros, buscando condições iniciais ótimas: o Planejamento de Experimentos, utilizando-se um arranjo composto central (CCD); a análise de componentes principais (ACP), para redução de dimensionalidade; e a função Desirability, na determinação de uma solução de compromisso entre as variáveis de resposta. Para processos desse tipo, é comum avaliar-se a qualidade pelo acabamento da superfície resultante das peças usinadas. O estudo foi conduzido a partir de um planejamento experimental envolvendo 3 variáveis de controle (xi): profundidade de corte (ap), avanço (f) e velocidade de corte (vc). Como resultado, foi estabelecido que as condições ótimas para o processo seriam ap = 0,63 mm, f = 0,08 mm/rot e vc =178,5m/min com rugosidades calculadas iguais a Ra = 0.235 μm, Ry = 1.084 μm e Rt =2,379μm.Ao final, um experimento de confirmação foi realizado, a fim de demonstrar a capacidade de se obter peças com aceitáveis níveis de rugosidade, a partir dos parâmetros de processos obtidos pelo procedimento de otimização. Os resultados das rodadas experimentais de confirmação apontam para a boa adequação da proposta