Processos de Fabricação II

FAJ - FACULDADE ANHANGUERA DE JUNDIAÍ

Prof. Fábio Gatamorta

Métodos de Processos de Fabricação II

RELATÓRIO DE LABORATÓRIO

Uso de Fluidos em Processos de Usinagem

Marcelo Elias da Silva Sato - RA: 3787739881

Rafael Cosin – RA: 4203787072

Natalia Graziele da Silva – RA: 4436881512

Éderson Aparecido Lisboa dos Santos – RA: 3723689805

Gilmar do Santos Rodrigues – RA: 3714653503

JUNDIAÍ,

2015

INTRODUÇÃO

O presente relatório foi elaborado após a aula experimental no laboratório de usinagem da Faculdade Anhanguera de Jundiaí (FPJ) e tem como objetivo familiarizar os alunos com o processo de usinagem, mais precisamente na escolha de fluidos para auxiliar o processo.

Os procedimentos foram realizados com dois tipos de fluido, sendo um lubrificante e o outro refrigerante.

O experimento proporcionou aos alunos a possibilidade de comparação entre a superfície usinada de dois materiais distintos, sendo um mais dúctil e outro mais frágil (analisando o cavaco), com e sem fluido de corte.

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

O processo de usinagem combina material e ferramenta, alterando, quando necessário os parâmetros de processo, sendo eles: avanço, velocidade de corte, profundidade de corte, rotação, e etc. Cada material processado e cada processo de usinagem tem seus parâmetros, geralmente tabelados, ou determinados através de fórmulas estabelecidas.

Nos processos de usinagem, onde a remoção do material se dá pela ação da ferramenta em contato com o material, o atrito é fator importante a ser estudado, visto que o uso do fluido de corte age, principalmente, em função da ação desse fenômeno.

A elevação de temperatura em alguns casos pode, de acordo com o material escolhido, favorecer o corte e a ação da ferramenta.

Fluidos de corte podem ter ação lubrificante, refrigerante ou a combinação dos dois, agindo em cada caso em função das propriedades químicas dos elementos envolvidos: fluídos, material da ferramenta, material usinado.

Os fluidos lubrificantes, ou emulsões, podem ser obtidos a partir da mistura de óleos integrais minerais ou vegetais, com a ação química de um emulsificador, capaz de criar ligações entre os materiais da mistura e mantê-los unidos por um determinado espaço de tempo (o emulsificador perde sua função com o tempo).

Em operações de acabamento, não é indicado o uso de lubrificantes, porque é necessário baixar a velocidade de corte ao lubrificar. Em velocidade maior, o fluido é parcialmente jogado fora, deixando sem eficiência a lubrificação, e isso faz com que a peça tenha um acabamento ruim.

Para a escolha de uso de fluido no processo de usinagem deve-se considerar as dimensões da peça, porque em peças com paredes finas o fluido age positivamente, reduzindo a temperatura da peça e evitando deformações provenientes de alta temperatura.

Os fluidos de corte são recomendados para os casos de usinagem com ferramenta de aço rápido e corte contínuo com ferramenta em MD.

Os fluidos não devem ser usados para ferramentas cerâmicas puras e mistas, que tem alta dureza a quente, mas não suportam fadiga, no fresamento com ferramentas em MD, pois

metal duro na verdade é um compósito cerâmico e tem as mesmas propriedades cerâmicas e no torneamento de aços endurecidos. O uso de fluidos nessas ferramentas causaria variação de temperatura, diminuindo a vida útil da mesma (ou simplesmente inutilizando-a).

Dependendo do material a ser usinado, não há necessidade de usar fluidos. É o caso do ferro fundido cinzento, que contem em sua estrutura a grafita, um componente que já gera lubrificação no sistema.

MATERIAIS E MÉTODOS

O procedimento experimental foi realizado no laboratório de usinagem, no dia 13 de maio de dois mil e quinze, realizado pelo professor Me Fábio Gatamorta e auxiliado pelo Técnico Sr. Charles.

Para o procedimento foram utilizados dois tornos convencionais marca Benner modelo MagnunCut, com um metro de barramento. A ferramenta usada foi de MD, pastilha intercambiável.

Dois materiais foram usados no experimento: um tarugo de alumínio e um de aço carbono, ambos com aproximadamente 50 mm de diâmetro e 120 mm de comprimento.

Os fluidos usados foram álcool (refrigerante) e óleo (lubrificante).

O ensaio consistiu em usinar um trecho de cada material, primeiro sem fluido de corte e depois com fluido.

No alumínio, ao usinar sem o fluido, o cavaco saiu muito grande, sem quebrar, porém com aspecto de material “remontado”. Ao refrigerar (álcool), o cavaco saiu mais compacto e quebradiço, o que é favorável ao processo de usinagem. O uso do óleo (lubrificante) praticamente não interferiu no processo de usinagem do alumínio.

No aço carbono, o uso do lubrificante favoreceu o processo no sentido de melhoria no corte, ao impedir a formação de aresta postiça (apenas levantou muita fumaça, devido o aquecimento do óleo). O cavaco gerado no momento de uso do lubrificante também é quebradiço e compacto.

A busca por valores maiores de velocidade de corte sempre foi almejada 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(velocidade de corte), em contrapartida grandes valores de temperaturas foram geradas na região de corte devido a um grande atrito entre a peça e a ferramenta.

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

1. Diminuição da vida útil da ferramenta;

2. Aumento da oxidação da superfície da peça e da ferramenta;

3. Aumento da temperatura da peça, provocando dilatação, erros de medidas e deformações.

Para resolver estes problemas surgiram fluidos de corte, que são materiais compostos por

sólidos,