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Disertación de Maestría
DOI
10.11606/D.18.2017.tde-10042017-125439
Documento
Autor
Nombre completo
Renato Tsukamoto
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Carlos, 2003
Director
Tribunal
Duduch, Jaime Gilberto (Presidente)
Campos Rubio, Juan Carlos
Jasinevicius, Renato Goulart
Título en portugués
Estudo comparativo entre mancais aerostáticos com restritor de orifício e com elemento cerâmico poroso
Palabras clave en portugués
Mancal aerostático
Mancal aerostático poroso
Restritor
Usinagem de ultraprecisão
Resumen en portugués
A fabricação de ultraprecisão - com suas dimensões atingindo níveis submicrométricos - tem-se mostrado um campo de trabalho que exige combinação do que há de mais avançado nas áreas de materiais, metrologia e controle. Para alcançar tais níveis de precisão, é necessário que se garanta excelente desempenho de cada um dos componentes e/ou subsistemas das máquinas. Sendo o par tribológico mancal - eixo-árvore elemento vital para o desempenho de uma máquina ferramenta, e baseado em estudos recentes que mostram que mancais convencionais de rolamento estão rapidamente atingindo seu limite, o estudo dos mancais pressurizados externamente se impõe. Com a crescente demanda por rigidez e precisão de giro, tais mancais tem-se tornado solução convencional ao contrário de condição especial. Os mancais aerostáticos, em particular, apresentam alta precisão de giro, baixa geração de calor, ausência de desgaste, alto amortecimento e limpeza. Essas características os tornam bastante atrativos em ambientes de fabricação de ultraprecisão, especialmente na indústria óptica e eletrônica, como por exemplo, na fabricação de semicondutores. O presente trabalho objetiva a comparação entre os comportamentos de dois mancais aerostáticos, com restritor do tipo orifício e com material cerâmico poroso, em relação as capacidades de carga e rigidez. Os resultados indicam a superioridade do mancal com restritor poroso quanto a capacidade de carga e também em relação à rigidez.
Título en inglés
Comparative survey between aerostatics bearings with opening restrictor and with porous ceramic element
Palabras clave en inglés
Aerostatic bearing
Porous aerostatic bearing
Ultra-precision machining
Resumen en inglés
Ultra-precision machining - whose dimensions can reach sub-micrometric levels - has been shown to be an area of work requiring a combination of the best of materials, metrology and control. To achieve such accuracy levels, it is necessary to guarantee excellent performance of every component and/or machine subsystems. Being the tribological associated pair bearing/spindle a vital element for the performance of a machine tool, and based on recent researches that show that rolling bearings are reaching their limit very quickly, there has been an increasing demand for aerostatic bearings. These present good characteristics of stiffness, radial and axial accuracy, low heating generation, wear resistance and cleanliness. These features make them quite attractive in ultra-precision manufacturing environments, specially in the optics and electronics industries, such as in the manufacturing of semiconductors. The present work compares the stiffness and load carrying capacity of orifice restrictor and porous ceramic aerostatic bearings. The results show the superiority of porous aerostatic bearings as to loading capacity as well stiffness.
 
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Fecha de Publicación
2017-04-11
 
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