Os Fluídos De Corte No Processo De Retificação

Os fluídos de corte no processo de retificação

O sucesso da retificação não está apenas concentrado no rebolo, mas também no desenvolvimento de novas máquinas de retificação, construídas com motores e eixos para transmissão com altas potências de usinagem. Da mesma forma, o projeto de novos suportes, barramentos, mesas e eixos de alta rigidez contribuem para a melhor performance do equipamento. Para os sistemas de refrigeração, o desenvolvimento de novos refrigerantes, que também atuam como lubrificantes, contribui para a melhoria da qualidade das superfícies retificadas .

A temperatura na região de contato entre a ferramenta e peça pode atingir níveis superiores à 1000º C. Para determinadas condições de usinagem, o teor do óleo mineral no fluido de corte reduz a força de corte no sentido tangencial, reduzindo a temperatura de corte .

Os fluídos de corte podem exercer uma ou mais funções no processo de retificação. A primeira é refrigerar a ferramenta, a peça e o cavaco gerado. A segunda é lubrificar a região de contato peça e a ferramenta, reduzindo o atrito, minimizando a erosão e o desgaste, aumentando a vida útil e contribuindo para uma diminuição da geração de calor na região de corte. Os fluídos de corte desempenham uma função muito importante no processo de retificação. Um bom líquido refrigerante ou um líquido inadequado podem fazer com que a operação seja um sucesso, ou um fracasso. A qualidade do refrigerante influirá na qualidade da peça usinada, na rugosidade, na tolerância dimensional e no custo operacional.

Os fluídos de corte são considerados como agentes externos a condições de usinagem, com a função de otimização do processo através do aumento da ação lubrificante e refrigerante na região de corte. É relevante levar em consideração que qualquer que seja o fluído de corte, é importante a manutenção do mesmo em temperaturas abaixo da temperatura da peça. Os fluídos de corte como integrantes do processo de retificação, promovem a remoção de cavaco na interface peça e rebolo, diminuindo o atrito, o que é fundamental para manter a integridade da superfície peça e também do rebolo.

O emprego de fluídos de corte pode, por sua vez, ter caráter funcional ou caráter econômico. A melhoria funcional é constatada pelo melhor desempenho no mecanismo da formação de cavaco, pela facilidade de expulsão do cavaco produzido na região de corte, pela maior possibilidade de se obter as dimensões desejadas na peça .Outro fator importante a ser considerado quanto ao uso dos fluidos de corte está relacionado ao meio ambiente devido ao aumento de descarte deste líquido após produção. Também, custos de aquisição e descarte crescem permanentemente em conseqüência de leis mais rigorosas, ao mesmo tempo em que aumenta a consciência dos problemas ambientais, o lubrificante de refrigeração do material de processo torna-se o centro das atenções .

MECANISMOS DO FLUIDO REFRIGERANTE

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 .

A Figura mostra que, com o aumento da velocidade, a pressão do refrigerante na região também aumenta.

PRESSÃO X VELOCIDADE DO REFRIGERANTE

FONTE: (ERASTEEL, 2004)

FLUIDOS DE CORTE

No processo de retificação, o fluído de corte pode facilitar a remoção de material atuando em dois fatores: na manutenção da afiação do rebolo através da diminuição do desgaste do topo do grão e pela manutenção da limpeza na região de corte; na diminuição do coeficiente de atrito entre grão e peça, diminuindo o calor gerado pelo deslizamento destes grãos na peça. Isso traz maior facilidade de dissipação de energia, que é gerada em menor quantidade, pelo favorecimento do corte .

Os óleos de corte são empregados pela indústria de corte de metal, principalmente na refrigeração de fresas, furações profundas, enquanto que os fluidos de corte são empregados em aproximadamente 80 a 90 por cento das operações. Estes fluídos de corte podem ser sólidos, quando visar apenas à lubrificação no processo de usinagem e líquido que constituem um grupo muito maior e que podem ser divididos em outros grupos. Como há vasta gama de fluídos, este trabalho se deterá apenas nos óleos emulsionáveis e fluídos químicos, conhecidos como sintéticos ou semi-sintéticos.

ÓLEOS SOLÚVEIS

Óleos solúveis ou emulsionaveis são mistura de óleos minerais e água,