Fluidos de corte

A pedido de nossos amigos leitores, iniciarei uma série com três artigos que irão abordar o tema “Fluidos de Corte” conforme abaixo:

1) A importância do fluido de corte e o processo MQL (mínima quantidade de lubrificante).
2) Perguntas e respostas mais frequentes sobre o MQL .
3) No pé da máquina: Refrigeração, utilizar ou não, eis a questão (baseado em experiências práticas no dia-dia das Empresas)!

Fluidos de corte - Parte 1
1) A importância do fluido de corte e o processo MQL (mínima quantidade de lubrificante)

O objetivo de um fluido de corte solúvel no processo de usinagem é a de proporcionar lubrificação e refrigeração (e também a lavagem dos cavacos da região de corte) que elimine e/ou minimize o calor produzido entre a peça e a ferramenta de corte.

Entretanto, as indústrias de manufatura enfrentam constantemente pressões para a redução de custos ao mesmo tempo que precisam atender elevados padrões de qualidade. Uma importante oportunidade de redução de custos é encontrada na redução da utilização dos fluidos de corte nos processos de usinagem.

Os principais fatores de motivação e de benefícios do emprego da redução da utilização de fluidos de cortes são:

• Aspectos ambientais (poluição e a legislação ambiental, transporte e descarte, etc) .


• Econômico (custos de aquisição, manutenção e descarte).


• Saúde ocupacional (saúde e satisfação dos usuários).


• Ganhos de imagem da empresa (em função da excelência nos três itens anteriores)
  

Os principais tipos de fluidos são:

• Emulsão: óleo é adicionado a água (~10% óleo e 90% água, depende da aplicação e origem do produto utilizado na emulsão), produzindo uma dispersão de pequenas gotas de óleo em uma fase contínua de água. Vazões superiores a 4 l/min.


• Mínimas quantidades de lubrificante (MQL): uma quantidade mínima de lubrificante é atomizada na região de corte, através de um fluxo de ar comprimido. Vazões inferiores a 100 ml/h.


• Seco: ausência total de fluido lubri-refrigerante.
  

MQL (mínima quantidade de lubrificante)

A usinagem sem refrigeração ou MQL começou a ser discutida principalmente no momento em que as empresas verificaram que os custos de parada de máquina para troca e descarte do óleo podem representar de 2 até 17 % do custo total de produção de uma peça. Além do fator custo, o crescente rigor das legislações ambientais e a maior consciência ecológica dos usuários e empresas são apontados como outros motivos para a discussão deste tema. Estudos na usinagem de peças sem refrigeração vem sendo realizados pelos fabricantes de ferramentas de corte com o objetivo de aperfeiçoar seus produtos, embora o objetivo principal neste caso seja apenas eliminar a influência do fluido de corte na usinagem e focar no efeito da eficiência da ferramenta sobre o material a ser usinado.

A tendência mundial visa à usinagem sem fluido de corte (seco), cujo objetivo é reduzir os custos com a compra de fluidos de corte e sua destinação final, problemas ocupacionais, tais como doenças de pele (dermatites) e variações de sintomas respiratórios, e relacionados ao meio ambiente, onde os fluidos de corte tornam-se graves poluentes da água, solo e ar.

Certamente, os grandes fabricantes de lubrificantes têm se empenhado muito no esforço de melhorar a cada dia a qualidade de seus produtos e dos seus serviços de atendimento técnico em todo o mundo, visando evitar trocas desnecessárias e custos de descarte das emulsões.

Na usinagem com condições mais severas de corte, como por exemplo na furação (acima de 3X Diâmetro de corte), a não-utilização de fluido de corte tem algumas restrições devido a maiores esforços térmicos e mecânicos do processo, havendo a necessidade de facilitadores do processo (facilitar a remoção dos cavacos da área de corte através da geometria de helicoidal da ferramenta).

Existe a possibilidade da utilização do método MQL em diversos processos de fabricação, conforme exemplos abaixo:

Usinagem:

• Fresamento
• Torneamento
• Furação
• Rosqueamento
• Escareamento
• Mandrilamento
• Estampagem
• Serramento
• Brochamento

Conformação:

• Estampagem
• Curva e dobra

Assim para finalizarmos esta primeira parte deste assunto, o conceito MQL pode ser definido como a atomização de uma quantidade mínima de lubrificante (menor que 100 ml/h) em um fluxo de ar comprimido. Essas quantidades mínimas de fluido são suficientes para reduzir substancialmente o atrito na ferramenta e evitar a aderência de material, considerando que a área de contato cavaco/ferramenta é muito pequena.

Os principais resultados dos trabalhos de MQL demonstram:

• Existe a viabilidade técnica e econômica da aplicação da redução da utilização de fluidos de corte em processos de fresamento e furação.


• A redução da utilização de fluidos nos processos de usinagem propicia redução de custos, facilita o atendimento às legislações ambientais e os danos à saúde dos trabalhadores
  são reduzidos de forma significativa.


• No caso do emprego da técnica MQL, especial atenção deve ser voltada ao controle e à coleta das gotículas de óleo atomizadas suspensas no ar e no interior da máquina.

Vídeo 1 - MQL - Furação de liga de alumínio.

Vídeo 2 - MQL - Rosqueamento de liga de alumínio.

Gentileza Walter do Brasil: www.walter-tools.com

Dúvidas, sugestões, comentários, informações complementares, por favor, não hesitem em colaborar.

Sites pesquisados:
www.novaquimica.wordpress.com/
www.nei.com.br/
www.skf.com/
www.ucs.br/
www.unimep.br/
http://www.walter-tools.com/

Grande abraço e até o artigo "fluidos de corte -parte 2"

Msc. Sander Gabaldo