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ÍNDICE

INTRODUÇÃO

2. FLUÍDOS DE CORTE..................................................................................................................3

1.1. Funções e Finalidades............................................................................................................3

2.2. Classificação dos Fluídos de corte............................................................................................4

2.3. Qualidades e Propriedades Conseguidas com Aditivos no Fluído de Corte.............................4

3. CRITÉRIOS DE SELEÇÃO...........................................................................................................5

3.1.Processo de Usinagem...............................................................................................................5

3.2.Máquina-Ferramenta.................................................................................................................6

3.3.Análise Econômica....................................................................................................................6

3.4.Operadores e Meio-Ambiente...................................................................................................6

4. PROBLEMAS COMUNS NA APLICAÇÃO.................................................................................6

5. CONCLUSÃO................................................................................................................................8

6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................................9

1. INTRODUÇÃO

Um fluido de corte é um material composto, em sua maioria por líquido, 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.

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).

2. FLUÍDOS DE CORTE

Fluídos de corte são aqueles líquidos ou gases utilizados tanto na ferramenta quanto no material a fim de facilitar a operação de corte. Frequentemente são chamados de lubrificantes ou refrigerantes, pois suas principais aplicações são para reduzir o atrito entre a ferramenta e a superfície de corte, e diminuir a temperatura na região em que está sendo usinado.

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

2.1. Funções e FinalidadesGeralmente nas aplicações de fluídos de corte, eles cumprem as seguintes funções:

Arrastar o cavaco da área de corte - Em alguns processos de usinagem é muito importante considerar o destino do cavaco após a sua formação. O cavaco formado deve ser retirado da área de trabalho para não riscar ou comprometer o acabamento da peça, danificar a ferramenta ou impedir a própria usinagem. Na furação profunda, por exemplo, o cavaco formado no fundo do furo tende a se acumular excessivamente, dificultando o corte e a formação de mais cavaco. Até mesmo no torneamento externo, cavacos em forma de fitas longas podem se enroscar na peça e na ferramenta e atrapalhar o trabalho;

Lubrificar as superfícies de contato - 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. 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;

Proteger a peça, a ferramenta e a máquina contra oxidação e corrosão;

Refrigerar a região de corte - A refrigeração desempenha um papel fundamental na usinagem. Uma das principais funções dos fluidos de corte é refrigerar, ou seja, remover o calor gerado durante a operação. Isso ajuda a prolongar a vida útil das ferramentas e a garantir a precisão dimensional das peças pela redução dos gradientes térmicos. De maneira geral, quanto maior a velocidade de corte (vc ), maiores serão as temperaturas e maior a necessidade de refrigeração.

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)

Quando utilizado corretamente, eles trazem inúmeros benefícios na realização da tarefa de usinagem, como:

Aumento da vida da ferramenta; Desobstrução da região de corte; Diminuição da temperatura da peça e da ferramenta em trabalho; Melhora no acabamento; Redução da potência e da força para realização do corte; Redução do consumo de energia.

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).

2.2. Classificação dos Fluídos de corteSegundo a classificação de Stemmer (1995), toda e qualquer substância ou mistura

utilizada para refrigerar ou lubrificar áreas de corte, é designado o nome de “meios lubri-refrigerantes, e classificados em 4 grupos:

Meios lubri-refrigerantes miscíveis com a água; Meios lubri-refrigerantes não miscíveis com a água; Gases e névoas; Sólidos.

2.3. Qualidades e Propriedades Conseguidas com Aditivos no Fluído de Corte

Os aditivos adicionados aos fluídos de corte melhoram as propriedades inerentes ou lhes atribuem novas características. Normalmente esses aditivos afetam as propriedades físicas ou químicas do fluído. Em adição às propriedades de lubrificar e refrigerar, eles também devem ter as seguintes características:

Anticorrosivos - protegem a peça, a ferramenta e a máquina-ferramenta da corrosão (são produtos à base se nitrito de sódio)

Antiespumantes - evitam a formação de espuma que poderia impedir a boa visão da região de corte e comprometer o efeito de refrigeração do fluido

Antioxidantes; Alta capacidade de absorção de calor; Boas propriedades antidesgaste; Ausência de forte odor e precipitados sólidos; Viscosidade adequada; Propriedades de lavagem. 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.

Como não existe um fluído universal, que abrange todas essas propriedades, são desenvolvidas diferentes tipos de meios lubri-refrigerantes com diferentes características por meio de adição de diversos aditivos.

3. CRITÉRIOS DE SELEÇÃO

A escolha do fluído de corte ideal para a situação é muita complexa, são muitos os fatores que influenciam a escolha:

Processo de usinagem; Máquina-ferramenta; Análise econômica; Operadores e meio-ambiente.

3.1. Processo de UsinagemDepende das variáveis de Corte, como regra geral: usinabilidade baixa > baixa vc > Lubrificação > Fluidos integrais. Usinabilidade alta > alta vc > Refrigeração > Soluções ou Emulsções. Depende ainda do material da peça e do material da ferramenta.

Ex: Material: Aço, usina com qualquer tipo de fluído.

Ferramenta: Aço rápido, qualquer fluído é adequado.

Para esse conjunto, qualquer fluído de corte é adequado.

3.2. Máquina-Ferramenta Operações específicas e exigentes: ideal o uso de fluídos aditivados. Operações variadas: Fluído de uso geral.

A variedade de produtos e o volume de produção em uma indústria também devem ser considerados na escolha dos fluidos de corte. Uma produção variada tende a exigir variados tipos de fluidos de corte. Neste caso, para reduzir custos de estocagem e outros relativos ao fluido de corte, busca-se um fluido que atenda satisfatoriamente às várias exigências da fábrica simultaneamente.

3.3. Análise Econômica

Com a grande variedade de fluídos, é viável que se faça um estudo de custo-benefício para a compra do produto mais adequado ao processo de usinagem.

3.4. Operadores e Meio-Ambiente

São escolhidos os fluídos que:

Não irritam a pele; Não formadores de névoa; Resistentes a bactérias; Não agridam o meio ambiente.

4. PROBLEMAS COMUNS NA APLICAÇÃO

O uso de fluídos de corte exige todo um cuidado especial na sua utilização, manutenção, transporte e armazenagem para que não ocorram problemas como:

Corrosão da peça ou da máquina - A presença de água nas soluções e emulsões pode acelerar um processo de corrosão. (usar aditivos anticorrosivos).

Infecção por bactérias - O crescimento de bactérias pode resultar em odores ofensivos, manchas nas peças e máquinas, problemas com filtros e clarificadores e redução da vida do fluido de corte (principalmente emulsões e óleos).

Impurezas e Sujeiras - Partículas metálicas, óleos hidráulicos e de lubrificação

da máquina e maus hábitos de higiene dos operadores podem tanto prejudicar as peças, ferramentas e máquinas quanto reduzir a vida do fluido de corte.

Ataque à saúde - Névoas de óleo podem irritar a pele e as vias respiratórias. Ocontato frequente da pele com fluidos de corte (principalmente os que contém óleo

na composição) pode resultar numa variedade de problemas de pele, havendo diferentes mecanismos de ataque e com diferentes manifestações. (recomenda-se hábitos de higiene constantes e cremes protetores para a pele.

Risco de incêndio - Fluidos integrais podem entrar em combustão. É necessário atenção às condições de corte e à formulação do óleo. Também metais como o Magnésio podem provocar ignição quando em contato com a água. Assim, não se usam soluções ou emulsões com o magnésio. Poluição do meio-ambiente - Um litro de óleo pode tornar impróprio para o uso um milhão de litros de água potável. Por esse e muitos outros motivos é necessária total atenção ao tratamento e destino do fluido de corte usado.

Para resolver estes problemas surgiram fluidos de corte, que são agentes de melhoria na usinagem. A busca por valores maiores de VC sempre foi almejado em virtude de uma maior produção de peças, e isso foi possível devido ao surgimento de novos materiais de corte (metal duro, cerâmicas, ultraduros “PCB” e “PCD”) capazes de usinar os materiais com altíssimas VC, em contrapartida grandes valores de temperaturas foram geradas na região de corte devido a um grande atrito entre a peça e a ferramenta.

Os fluidos de corte podem se sólidos, gases e , na maioria das vezes, líquidos. Frequentemente são chamados de lubrificantes ou refrigerantes em virtude das suas principais funções na usinagem.

5. CONCLUSÃO

Os fluídos de corte são essenciais na maioria dos processos de usinagem, pois escolhido e utilizado de forma adequada traz ganhos significativos, ajuda no aumento da vida de todo seu maquinário e ferramentas, e consequentemente ganhos econômicos, mas se manipulado de forma incorreta pode trazer graves riscos a todo o processo, prejudicando até mesmo ao operador e ao meio-ambiente.

Mais sem duvida os fluidos ajudam e muito nos processos de fabricação. Com a evolução do processo a utilização da água como fluido se tornou um salto significativo para o homem, hoje existe diversos tipos de fluidos para varias situações analisadas. Conclui-se com isso que os fluidos são ferramentas que ainda serão utilizados por um longo tempo para ajudar nos processos de usinagem.