Desenvolvimento e otimização do processo de escovamento externo em anéis de óleo com PVD

Abstract

In the scope of the master’s dissertation, this current project was developed during a curricular internship at MAHLE Engine Components S.A in Murtede where pistons rings (segments) are produced.The main objective of this project it’s focused in developed and implement of improvements in the external brushing process in pistons rings with PVD, ensuring that the final product fulfills the requirements of the costumers. In this case study the initial problem was an excessive material reduction in the external face of the piston ring, in other words, the initial problem is an excessive rounding of the radius of contact face.In the course of this work an evaluation was made of the current situation of the external brushing process for PVD oil rings. A test plan was set up, it was made an analysis of the respective results, as well as the definition of correct parameters to be used in the process and the presentation of proposals for new brushes to be used in the process.In the analysis of test results, it was used the MAHLE metrology laboratory, where all the measurements presented in this work were made.Besides that, the influence of time and brushing pressure for the current process was studied, with the purpose to realize the impact of these parameters in the reduction of material in the external face of the piston ring. After testing brushes, with densities and grain sizes lower than the brush that it´s currently used in the process, it was verified that there is less material removal from the contact face of the ring. It has also been notice that for the flap brush currently used in this process there is more material removal when the brushing pressure is varied than when the brushing time is varied.

No âmbito da realização da dissertação de mestrado, este projeto foi desenvolvido durante um estágio curricular na Mahle Componentes de Motores S.A em Murtede onde são produzidos anéis de pistão (segmentos). O principal objetivo deste trabalho passa por desenvolver e implementar melhorias no processo de escovamento externo em anéis de óleo com PVD, garantindo que o produto final vá de encontro às especificações e necessidades exigidas pelos clientes.Neste caso de estudo o problema inicial trata-se de uma remoção excessiva de material da face de contacto do anel de óleo com PVD, isto é, havia um arredondamento excessivo dos raios da face de trabalho do segmento destinado à terceira canaleta.No decorrer deste trabalho foi feita uma avaliação da situação atual do processo de escovamento externo para anéis de óleo com PVD.Foi definido um plano de testes, levantamento dos respetivos resultados, assim como a definição de parâmetros corretos a usar no processo e apresentação de propostas de novas escovas a utilizar na operação. Para além disso foi estudada a influência do tempo e da pressão de escovamento para o processo atual.No procedimento da análise de resultados dos testes, recorreu-se ao laboratório de metrologia da MAHLE, onde foram efetuadas todas as medições apresentadas neste trabalho.Depois de realizados testes com escovas, de densidades e tamanhos de grão inferiores, comparativamente com a escova usada atualmente no processo, verificou-se que há menor remoção de material da face de contacto do anel.Constatou-se que para a escova flap usada atualmente neste processo, há maior remoção de material quando se faz variar a pressão de escovamento do que quando se faz variar o tempo do escovamento.