Fluidos de corte, Notas de estudo de Cultura

Baixe Fluidos de corte e outras Notas de estudo em PDF para Cultura, somente na Docsity!

Matéria: Processos de Fabricação Tema: Fluídos de corte Professor: Vilela Grupo: Rafael Santos Martins Othon Ribeiro João Batista Vinicius Goncalves Branie Diniz Jonny Jackson Turma: 4TMCNA

Conteúdo

INTRODUÇÃO............................................................................................................................... 4

FUNÇÕES DOS FLUIDOS DE CORTE:.............................................................................................. 6

PORQUE USAR FLUIDOS?............................................................................................................. 7

INTRODUÇÃO

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).

FUNÇÕES DOS FLUIDOS DE CORTE:

As principais funções dos fluidos de corte são: -Como refrigerante o fluido de corte evita que a ferramenta atinja uma temperatura elevada, tanto pela dissipação do calor (refrigeração), como também pela redução da geração de calor (lubrificação). -Redução do atrito entre ferramenta e cavaco

• Expulsão dos cavacos gerados -Refrigeração da ferramenta -Refrigeração da peça
• Melhoria do acabamento da superfície usinada -Refrigeração da máquina-ferramenta Quando um fluido de corte é a base de água a dissipação de calor (refrigeração) é mais importante que a redução de calor (lubrificação). A eficiência do fluido de corte em reduzir a temperatura, diminui com o aumento da vc (velocidade de corte) e do ap (profundidade de corte) Abaixo um organagroma resumindo a função do fluido de corte.

Fluidos químicos ou sintéticos: não contêm óleo mineral em sua composição, formam soluções transparentes (boa visibilidade no processo de corte). Composto por misturas de água e agentes químicos (aminas e nitritos, fosfatos e boratos, sabões e agentes umectantes, glicóis e germicidas).

O QUE SÃO?

“Fluidos de corte são aqueles líquidos e gases aplicados na ferramenta e no material que está sendo usinado, a fim de facilitar a operação de corte.” Fonte: Mark´s Standard Handbook for Mechanical Engineers, 8th Edition Freqüentemente são chamados de lubrificantes ou refrigerantes em virtude das suas principais funções na usinagem: -reduzir o atrito entre a ferramenta e a superfície em corte. (lubrificação) e diminuir a temperatura na região de corte. (refrigeração) Veja a figura abaixo, o fluido de corte é o líquido branco que escorre pela serra.

ADITIVOS

Conferem propriedades especiais aos fluidos de corte. Os aditivos mais usados são: -Antiespumantes: evitam a formação de espuma que poderia impedir a boa visão da região de corte e comprometer o efeito de refrigeração do fluido; -Anticorrosivos: protegem a peça, a ferramenta e a máquina-ferramenta da corrosão (são produtos à base se nitrito de sódio); -Antioxidantes: tem a função de impedir que o óleo se deteriore quando em contato com o oxigênio no ar; -Detergentes: reduzem a deposição de iôdo, lamas e borras (composto de magnésio, bário, cálcio, etc); -Emulgadores: são responsáveis pela formação de emulsões de óleo na água; -Biocidas: substâncias ou misturas químicas que inibem o crescimento de microorganismos; -Agentes EP (extrema pressão): para operações mais severas de corte, eles conferem aos fluidos de corte uma lubricidade melhorada para suportarem elevadas temperaturas e pressões de corte, reduzindo o contato da ferramenta com o material. Os principais agentes EP são à base de enxofre, cloro e fósforo. Abaixo temos os tipos de fluidos mais comuns e sua característica principal; ● Água - redução da temperatura ● Óleos graxos - redução do atrito ● Óleos minerais - inicialmente na usinagem de latão, ligas não- ferrosas e operações leves com aço ● Óleos minerais com óleos de toicinho - operações mais severas ● Surgimento de novos materiais de ferramentas, possibilitando maiores vc‘s - desenvolvimento dos fluidos ● Combinações de óleos minerais , óleos graxos e aditivos ( enxofre , cloro , fósforo, etc)

CUIDADOS AO USAR

O uso correto dos fluidos de corte nos processos de usinagem pode trazer muitos benefícios , observados na qualidade e na produtividade. Por outro lado, se não forem manipulados e tratados corretamente, eles podem ser nocivos a saúde e ao meio ambiente. Assim, a escolha do fluido de corte influi diretamente na qualidade do acabamento superficial das peças, na produtividade, nos custos operacionais e também na saúde dos operadores e no meio-ambiente. Devemos tomar cuida com os seguintes ricos; ● Grande parte dos fluidos possui componentes que podem causar, além do impacto ambiental, doenças ao ser humano.

Lubrificar as superfícies em atrito. Nos processos de usinagem, a lubrificação nas interfaces peça- ferramenta-cavaco é difícil e complexa, em virtude das elevadas pressões de contato nessas interfaces. Outro agravante é a dificuldade de levar esse lubrificante até a posição desejada. A forma como o fluido penetra na região de contato cavaco-ferramenta é uma questão ainda em discução entre pesquisadores. A eficiência do lubrificante vai depender das características e da sua habilidade em penetrar na região entre o cavaco e a ferramenta, formando um filme 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. Elas são 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.(Runge, P. 1990) Como consequência, reduz-se uma parcela da geração de calor. Também reduzem-se o consumo de energia, a força necessária ao corte e praticamente elimina-se o gume postiço. Veja nas fotos abaixo a aplicação de lubrificantes no brochamento e na

retificação.