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Doctoral Thesis
DOI
Document
Author
Full name
Phillipe Fernandes de Almeida
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2019
Supervisor
Committee
Sichieri, Eduvaldo Paulo (President)
Artur, Antonio Carlos
Damineli, Bruno Luís
Moreiras, Sérgio Trajano Franco
Pablos, Javier Mazariegos
Pazeto, Abiliane de Andrade
Title in Portuguese
Análise tribológica do sistema de polimento com abrasivos à base de resina de mamona para acabamento superficial de rochas de revestimentos
Keywords in Portuguese
Carbeto de silício
Polimento
Resina poliuretana à base de óleo de mamona
Rochas ornamentais
Abstract in Portuguese
O polimento das rochas ornamentais é um processo realizado com o uso de rebolos abrasivos que desgastam a superfície da chapa até atingir uma intensidade de brilho comercialmente desejável. Esse sistema pode ser abordado, de forma racional, pelo enfoque dado pela Tribologia, considerando o atrito e o desgaste como resultado direto da interação entre as rochas e ferramentas abrasivas, de acordo com cada situação operacional adotada. Essa abordagem foi utilizada na presente pesquisa, com o objetivo de tentar validar a metodologia de desenvolvimento de um novo abrasivo de polimento, composta pela resina poliuretana à base óleo de mamona (Ricinus Comunnis L.), cargas sólidas e com o carbeto de silício verde como elemento de corte. Foram avaliados o desempenho destes rebolos frente ao polimento com os rebolos industriais em uma politriz semiautomática, pela análise da taxa de desgaste das peças em função da qualidade do brilho final do polimento. Para isto, foram adotadas condições operacionais que não são praticadas pela indústria, como a variação da velocidade de rotação dos rebolos e variação da vazão de água no polimento. Os resultados mostraram que a proposta de incorporação do carbeto de silício verde como elemento de corte nas matrizes à base resina de mamona à não promoveu um bom desempenho do rebolo, porém com taxas de desgaste equivalentes às matrizes comerciais à base de resina epóxi, demonstrando o potencial de utilização desta resina na fabricação de rebolos abrasivos diamantados. A variação dos parâmetros operacionais de polimento permitiu saber que os melhores resultados se deram com a redução da vazão de água no polimento de 30 para 15 litros, apresentando maiores valores de brilho e com um menor desgaste dos rebolos. Esses dados indicam que esse parâmetro pode ser aplicado na indústria com consideráveis ganhos ambientais para a cadeia produtiva de rochas ornamentais. Neste âmbito, a utilização de uma ferramenta ecoeficiente, comprovadamente atóxica, no polimento de rochas ornamentais pode ser um grande passo para a obtenção de certificados internacionais de comércio de produtos com forte apelo ambiental.
Title in English
Tribological analysis of the polishing system with fickerts based on castor oil resin for dimension stones slabs finishing
Keywords in English
Castor oil resin
Dimension stones
Polishing
Silicon carbide
Abstract in English
The polishing of dimension stones is a process carried out using abrasive fickerts which wear the surface of the slab to achieve a commercially desirable brightness intensity. This system can be approached in a rational way by the concepts given by Tribology, considering the friction and wear as a direct result of the interaction between the stone and the abrasive tools, according to each operational situation adopted. This approach was used in the present research, aiming the validation of a methodology for development a new polishing tool, composed of polyurethane resin based on the castor oil (Ricinus Comunnis L.), solid fillers and the green silicon carbide as cutting element. The performance of these new abrasive fickerts compared with the industrial ones was evaluated in a semiautomatic polishing machine by the analysis of the wear rate of the pieces as a function of the final gloss quality of the polished surface. For this purpose, operating conditions not practiced in the industry was adopted, as the rotational speed of the abrasive tools and the water flow variation. The results showed that the incorporation of the green silicon carbide as a cutting element in the matrix based on the resin of castor oil did not promote a good performance of the tool, but with wear rates equivalent to the commercial epoxy-resin fickerts, which may indicate a potential of using the non-toxic matrix with diamond as cutting element instead. The variation of the operational parameters of polishing allowed to know that the best results were obtained with the reduction of the water flow in the polish from 30 to 15 liters/minute, which presented higher values of gloss and with a lower wear rate of the tools, indicating that this parameter can be applied in the industry with considerable environmental gains for the dimension stone production chain. In this context, the use of a non-toxic and eco-efficient tool in the polishing of dimension stones can be a great step towards obtaining international certificates of trade in products with strong environmental appeal.
 
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Publishing Date
2019-04-29
 
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