Aula 8-Fluidos de Corte - mundomecanico.com.br · -A utilização de fluidos de corte na usinagem inicia-se em 1890,com a água e a seguir soluções água/soda ou água/sabão (evitar

Prof. Wanderley do Prado

-A utilização de fluidos de corte na usinagem inicia-se em 1890,com a água e a

seguir soluções água/soda ou água/sabão (evitar a oxidação - peça e ferramenta).

-A água tem alto poder refrigerante, mas um baixo poder lubrificante (além de

provocar oxidação). Por isto, outros fluidos de corte foram desenvolvidos.

-Nos últimos anos muito tem se discutido sobre o corte a seco ou com mínima

quantidade de fluido (MQF).

Aula 8- Fluidos de Corte


-Os custos operacionais do fluido de corte podem chegar a 17% dos custos de

fabricação por peça em indústrias metalúrgicas (valor referência: 0,40 R$/ litro).

-Os fluidos de corte podem causar danos à saúde se absorvidos ( contato pela

pele, respiração e/ou ingestão) pelo ser humano. As doenças mais comuns são :

dermatites, alergias, perda da capacidade pulmonar, câncer gastrointestinal e

outros tipos de câncer.Os fluidos de corte podem também afetar o meio ambiente

(solo, água e ar).



Refrigerar (remover calor/ reduzir deformação);

Lubrificar ( reduzir desgaste e atrito/ reduzir as forças de corte);

Retirar o cavaco da região de corte (em algumas aplicações);

Proteção contra a corrosão (em algumas aplicações );

Funções do Fluido de Corte



Ter baixa viscosidade, a fim de que flua facilmente;

Alta condutividade térmica e alto calor específico;

Boa molhabilidade (capacidade de molhar bem o metal - contato térmico);

Evita dilatação e danos térmicos à estrutura superficial das peças;

Fluido como refrigerante



Resistir a pressões e temperaturas elevadas sem se vaporizar;

Boas propriedades anti-fricção e anti-soldantes (evita a APC);

Viscosidade adequada- suficientemente baixa para permitir fácil circulação do

fluido,suficientemente alta para garantir aderência às superfícies da ferramenta;

Fluido como lubrificante



Para expulsão de cavacos, o fluido deve estar a alta pressão e baixa viscosidade.

Além disto os cavacos devem ser pequenos;

Não corroer mas, pelo contrário, ter a capacidade de proteger a peça e a máquina

dos efeitos da corrosão;

Expulsão de cavacos/ anti-corrosão



Ausência de odores desagradáveis;

Não causar dano à pele ou qualquer outro risco à saúde;

Isenção da tendência a originar precipitados sólidos que se depositam nas guias

da máquina e/ou entopem os tubos de circulação do fluido de corte;

Outras propriedades exigidas



1. Não utilizar;

2. Caso seja utilizado, o fluido de corte deve ser de fácil manutenção e retorno ao

sistema; de fácil tratamento; seus resíduos devem ser não poluentes e ele deve

ser biodegradável;

Fluido ideal



Óleo de Corte ;

Aquosos;

Gases;

Pastas e lubrificantes sólidos.

Classificação dos Fluidos de Corte



Base mineral (óleos de petróleo,etc);

Base vegetal (óleos de mamona,etc);

Base sintética (ésters, solventes sintéticos);

Óleo Integral



Veículo = óleo. A viscosidade do fluido depende da viscosidade do veículo.

Aditivos = agregam propriedades ao fluido de corte, sendo principalmente:

anticorrosivos, antioxidantes, melhoradores de viscosidade e aditivos de extrema

pressão ( garantem que o óleo não se vaporize, mesmo sob alta pressão);

Óleo Integral



Óleo mais viscoso = maior poder de lubrificação; aplicável onde o calor

gerado por atrito é muito grande, principalmente em desbaste pesado.

Óleo menos viscoso = maior poder de refrigeração; aplicável para altas

velocidades de corte (o calor é rapidamente dissipado).

Problemas = alto custo em relação aos emulsionáveis, risco de

incêndio, ineficiência à altas velocidades de corte, baixo poder refrigerante,

formação de fumos(névoa) e riscos à saúde.

Óleo Integral



Primeiro fluido de corte utilizado. Vantagens = abundância, baixo custo, não é

inflamável e tem baixa viscosidade.

Desvantagens= provoca corrosão dos materiais ferrosos e apresenta baixo poder

umectante (molhabilidade). Praticamente não utilizado na produção.

Água



Emulsões (óleo em água, aspecto leitoso);

Micro-emulsões (aspecto transparente);

Soluções químicas (aspecto transparente);


Fluidos solúveis em água


Não é uma solução (água e óleo não se misturam).Substâncias químicas (os

emulsionadores) reduzem a tensão superficial da água, possibilitando que o óleo

se disperse. É comum que se tenha 60% ou mais de óleo na água.

Especialmente adequadas onde o requisito principal é a refrigeração, quando a

retirada de material não é muito grande. Os aditivos eliminam os inconvenientes

da água (corrosão/ baixo poder umectante).

Emulsões



Biocidas = bactericidas (eliminam bactérias) e fungicidas (eliminam fungos e

leveduras). Para evitar o ataque aos agentes emulsionadores .

EP (extrema pressão) = aumentam o poder de lubrificação. Em algumas

operações, as emulsões com EP podem substituir os óleos integrais.

Anticorrosivos e umectantes = conforme já citado.

Emulsões- principais aditivos



Também chamados semi-sintéticos. Apresentam aditivos e compostos químicos

que realmente se dissolvem na água, formando moléculas individuais.

Apresentam menor quantidade de óleo na água (tipicamente,em torno de 10% ) .

Os semi-sintéticos têm maior vida útil, porque é necessária uma menor quanti-

dade de emulsionantes ( em relação às emulsões).Portanto sofrem menos

ataques por bactérias.

Micro-emulsões



Também conhecidas como fluidos sintéticos. Não apresentam óleo mineral em

sua fórmula básica. Compostos químicos reagem com a água, formando fase

únicas.

Os sintéticos,teoricamente, têm vida útil infinita. Pois não são necessários emulsi-

onantes.Portanto não sofrem ataques por bactérias. Alguns são biodegradáveis.

Soluções químicas



Consistem de sais orgânicos e inorgânicos e aditivos (principalmente os de lubri-

cidade, biocidas, EP,anticorrosivos e umectantes).

Uma vez adicionado à agua, não pode ser separado. É necessário um fluido para

cada tipo de processo (ex:torneamento,fresamento)

Soluções químicas



Ar sob alta pressão. Alguns casos raros: Argônio ,Hélio, Nitrogênio.

Gases


Pastas e lubrificantes sólidos

Operações manuais e especiais.


Considerar principalmente: material da peça e da ferramenta, operação de

usinagem e severidade da operação.

O óleo integral é preferível para condições severas. Enquanto os fluidos aquosos

são preferidos para condições brandas.

Seleção do fluido de corte



Dica de site :

www,mfg.mtu.edu/testbeds/cfest/fluid.html

Indica o fluido de corte ideal dadas as características de um processo.

Seleção do fluido de corte



MQF pulverizar uma quantidade mínima de óleo (menos de 60 ml/h) em um

fluxo de ar comprimido.Aplicável em apenas 20% dos casos.

Usinagem a seco;

Fluido único;

Uso dos sintéticos;

Baixa formação de névoas;

Leis ambientais dificultam descarte.

Tendências


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