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1- Quais os tipos de fluido de corte?

Fluidos de corte são os líquidos e gases aplicados na ferramenta e no material que está sendo usinado, a fim de facilitar a operação de corte. São chamados de lubrificantes ou refrigerantes por causa das suas principais funções na usinagem que é reduzir o atrito entre a ferramenta e a superfície em corte diminuindo a temperatura na região de corte.

Os principais fluidos de sorte utilizados nas operações industriais são:

• Óleo mineral integral

• Óleo mineral solúvel em água

• Óleo sintético integral

• Óleo sintético solúvel em água

• Óleo semi sintético

• Álcool

• Ar

Os fluidos solúveis em água costumam ser excelentes refrigerantes e menos lubrificantes, já os integrais são excelentes lubrificantes e menos refrigerantes. É comum e necessário fazer combinação de misturas de modo a atender as diversas situações que se apresentam no processo de produção.

Solúveis Minerais: Formam emulsões leitosas quando misturadas com a água, possuem boas propriedades lubrificantes e dão bom acabamento na peça e barato, as desvantagens são menos refrigerantes e se deterioram rapidamente devido a bactérias.

Solúveis Semi-sintético:: Possuem óleo mineral e substâncias químicas em sua composição, é a mistura de um mineral e outra sintética, possuem boa umectação permitindo altas velocidades e avanço, melhor decantação e resistência as bactérias.

Solúveis Sintéticos: Os tipos mais simples consiste de sais orgânicos e inorgânicos dissolvidos em água, são geralmente usados para retificação de desbaste porque oferecem boa proteção anticorrosiva e boa refrigeração. Possuem boa decantação por isso são indicados para operações de alta velocidade e avanço.

2- Quais as funções do fluido de corte?

A função dos fluidos de corte é introduzir aos processos de usinagem melhorias tanto de aspecto funcional, conferindo a estes um melhor desempenho, como de caráter econômico, reduzindo custos operacionais, principalmente com afiação e troca de ferramentas. As principais funções dos fluidos de corte são:

• Refrigeração a altas velocidades;

• Lubrificação a baixas velocidades. Outras funções:

• Ajudar a retirar cavaco da zona de corte;

• Proteger a máquina-ferramenta e a peça da corrosão atmosférica.

Como refrigerante o fluido de corte evita que a ferramenta atinja uma temperatura elevada, tanto pela dissipação do calor, como também pela redução da geração de calor. Quando um fluido de corte é a base de água, a dissipação de calor é mais importante que a redução de calor. A eficiência do fluido de corte em reduzir a temperatura diminui com o aumento da velocidade de corte e da profundidade de corte. Como lubrificante, o fluido de corte forma um filme entre a ferramenta e a peça, impedindo quase totalmente o contato direto entre os mesmos.

3- Como ocorre a ação dos fluidos de corte?

Durante o processo de usinagem, aparecem fontes distintas de calor que devem ser eliminadas. Uma das fontes a ser considerada é a região onde ocorre cisalhamento e a deformação plástica do material pelo arranque do cavaco, o que afeta também o volume de cavaco. A segunda afeta também a face da ferramenta rebolo, causando a quebra dos grãos abrasivos, tornando-os, menos agressivos. A terceira fonte a ser considerada é a decorrente da fonte de calor é a adesão do material sobre os grãos abrasivos do rebolo .Ocorre também, deformações de caráter dimensional e também de qualidade superficial, pelo aumento da rugosidade e aumento das tensões, devido ao aumento da temperatura na superfície.

A introdução do fluído de corte nestas regiões visa a redução da fonte de calor e do atrito da interface peça-rebolo pela ação refrigerante e lubrificante do fluído. Durante a operação de arranque do cavaco da peça, forma-se uma região de temperatura mais alta (hot-spot) onde a remoção de calor é dificultada pelo contato da ferramenta, formando uma barreira anti-resfriamento.

Assim, o resfriamento desta região depende da velocidade do refrigerante e da velocidade do rebolo que arrasta o refrigerante para a região de alta temperatura. Desta maneira, a velocidade do refrigerante é muito importante, e para que isto ocorra, a pressão também tem que ser aumentada, o que depende também do orifício de saída do refrigerante.

4- Como ocorre a penetração dos fluidos de corte?

A forma como o fluido penetra na região de contato cavaco-ferramenta é uma questão ainda em discução entre pesquisadores. A eficiência do lubrificante depende das características em penetrar na região entre o cavaco e a ferramenta, formando uma película com resistência ao cisalhamento menor que a resistência do material na interface.Tanto a superfície do cavaco quanto a da ferramenta não são perfeitamente lisas, rugosas, ou seja, apresentam minúsculas saliências, asperezas em forma de picos e vales da ordem de micrômetros. Os picos mais salientes atritam-se, desgastando a ferramenta, gerando calor e uma força de atrito. Com a progressão do desgaste, pequenas partículas soldam-se no gume da ferramenta, formando o gume postiço. Para reduzir esse atrito, o fluido de corte penetra na interface rugosa por capilaridade. Como consequência, reduz-se uma parcela da geração de calor.

5- A escolha do fluido de corte

Não existe um fluido universal, a escolha do fluido com determinada composição depende do material a ser usinado, do tipo de operação e da ferramenta usada. Os fluidos de corte solúveis e sintéticos são indicados quando a refrigeração for mais importante. Os óleos minerais e graxos usados juntos ou separados, puros ou contendo aditivos especiais, são usados quando a lubrificação for o fator mais determinante.

6- O fluido ideal para cada operação de corte

Principais fatores de escolha do fluido de corte:

• Material da peça e da ferramenta;

• Condições de usinagem;

• Operação