Aplicação De Fluidos

TRODUÇÃO

Um fluido de corte é um material composto, na maioria das vezes líquida, usado na indústria com a função de refrigerar, lubrificar, proteger contra a oxidação e limpar a região da usinagem.

Após refrigerar a ferramenta e a peça, o fluido cai para a mesa onde é recolhido por canais e levado por meio de um tubo para o reservatório, assim a bomba aspira novamente o fluido para devolvê-lo sobre a ferramenta e a superfície do trabalho.

O fluido pode ser sólido, líquido e gasoso e estão divididos em três grupos: óleos de corte integrais; óleos emulsionáveis ou solúveis e; fluido de corte químico.

Os aditivos mais usados são os antioxidantes e os agentes EP. Os agentes EP são aditivos que reagem quimicamente com a superfície metálica e formam uma película que reduz o atrito. Alguns tipos de agentes EP são a matéria graxa, o enxofre, o cloro e o fósforo.

F. W . Taylor foi um dos primeiros a provar o grande auxílio que os líquidos poderiam trazer no corte de metais. Em 1883, ele demonstrou que um jato de água aspergido na ferramenta, no cavaco e na superfície da peça tornava possível o aumento da velocidade de corte em 30% a 40%. Foi essa constatação, feita por Taylor e por outros pesquisadores, que impulsionou o estudo e o desenvolvimento de vários tipos de fluidos de corte ao longo dos anos e, principalmente, nas últimas décadas (Silliman, 1992; Machado & Diniz, 2000). Segundo Novaski & Dörr (1999), a utilização de uma quantidade cada vez menor de fluido na região de corte, mas de modo a não comprometer a usinagem, tem grande importância no cotidiano das indústrias

Os gastos com refrigeração representam, em média, 17% dos custos de manufatura, um valor expressivo, se comparado aos destinados à ferramenta, que apresenta, em média, de 2 a 4%, além das despesas de manutenção do sistema e separação do cavaco do fluido de corte para uma posterior refundição.

De acordo com Baradie (1996), nas indústrias, somente mais recentemente a correta seleção e aplicação dos fluidos de corte ganhou maior importância. Quando necessário no processo de retificação, se o fluido de corte for corretamente aplicado pode aumentar a produtividade e reduzir os custos, permitindo o uso de maiores velocidades de corte, altas taxas de remoção e grandes profundidades de corte. Além disso, uma efetiva aplicação possibilita aumentar a vida da ferramenta e a precisão dimensional e diminuir a rugosidade superficial da peça e a potência consumida.

Os fluidos de corte são parte integrante dos processos de fabricação de peças no contexto que reúne máquinas ferramentas, ferramentas de corte, produção de peças e fluidos de corte (Runge & Duarte, 1990).

Histórico:

Taylor (1890): 1ª utilização do fluido de corte (água + soda). Água: alto poder refrigerante, porém causa oxidação na peça. Com o tempo tem-se o objetivo de restringir ao máximo o uso de refrigerante:

Custos da operação;

Questões ecológicas;

Saúde do operador.

Para minimizar estes problemas:

Corte a seco;

Utilização do MQL (MQF).

Funções do fluido de corte:

Durante o corte, se desenvolve grande quantidade de calor, devido a energia necessária para deformação do cavaco e a energia devido ao atrito ferramenta-peça, cavaco-ferramenta. Reduz-se este calor através da lubrificação (diminuição do atrito) e/ ou da refrigeração, a fim de minimizar-se o desgaste da ferramenta, a dilatação térmica da peça e o dano térmico à superfície da peça (obtenção de tolerâncias apertadas e formas). Reduzindo-se o atrito reduzem-se também os esforços de corte. Pode-se também reduzir a formação da APC e a soldagem do cavaco na ferramenta. Formas de redução do atrito: revestimentos de ferramentas, materiais de peça com usinabilidade melhorada e utilização de fluidos de corte com capacidade lubrificante. O calor continua a ser gerado independentemente das medidas tomadas. A lubrificação é facilitada em baixas velocidades de corte, já que, nestas condições, a penetração do fluido nas interfaces cavaco-ferramenta e peça-ferramenta é facilitada. O fluido é importante também, para a expulsão do cavaco da região de corte e para proteção contra corrosão.

Porque usar fluído de corte?

O calor excessivo prejudica a qualidade do trabalho por várias razões:

-Diminui a vida útil da ferramenta;

-Aumenta a oxidação da superfície da peça e da ferramenta;

-Aumenta a temperatura da peça, provocando dilatação, erros de medidas e deformações.

Para resolver estes problemas surgiram fluidos de corte, que são agentes de melhoria na usinagem. A busca por valores maiores de VC sempre foi almejado em virtude de uma maior produção de peças, e isso foi possível devido ao surgimento de novos materiais de corte (metal duro, cerâmicas, ultra-duros “PCB” e “PCD”) capazes de usinar os materiais com altíssimas VC, em contrapartida grandes valores de temperaturas foram geradas na região de corte devido a um grande atrito entre a peça e a ferramenta.

Os fluidos de corte podem se sólidos, gases e , na maioria das vezes, líquidos. Freqüentemente são chamados de lubrificantes ou refrigerantes em virtude das suas principais funções na usinagem.:

-Aumento da vida da ferramenta pela lubrificação e refrigeração (diminuição da temperatura);

-Redução das forças de corte devido a lubrificação, portanto redução de potência;

-Melhora do acabamento superficial;

-Fácil remoção do cavaco da zona de corte;

-Menor distorção da peça pela ação da ferramenta (controle dimensional da peça).

Características do fluido refrigerante:

Baixa viscosidade (maior facilidade para fluir); Capacidade de envolver (“molhar”) bem toda a peça na região de corte (estabelecer um bom contato térmico); Alto