Fluídos de Corte

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Para solucionar este problema, um engenheiro mecânico chamado Frederick Winslow Taylor no final do século XIX introduziu os fluídos de corte na usinagem. Ele testou vários fluidos, começando pela água, depois água e sabão ou água e soda (para evitar a oxidação). Uma das primeiras vantagens já obtida por ele foi o aumento em 33% na velocidade de corte sem prejudicar a vida-útil da ferramenta.

Entretanto, ao se utilizar muita água, acabou-se gerando problemas com a oxidação, sendo assim foi escolhido utilizar-se dos óleos, pois este tem uma melhor ação lubrificante que a água, conseguindo assim reduzir mais ainda o calor gerado no processo e garantido um melhor acabamento e qualidade de usinagem, segundo DINIZ et al. (2006, p.165) [...] “foram desenvolvidos os óleos emulsionáveis (solúveis) com água (1 a 20% de óleo) e os óleos de extrema pressão, cujos aditivos reduzem o perigo de solda do cavaco com a ferramenta, interpondo entre esses um extrato de óxidos”.

Essas soluções criadas, foram chamadas de fluídos de corte, que contém duas principais funções, a refrigerante, para reduzir o calor gerado no atrito e a lubrificante, que facilita o deslizamento e a remoção do cavaco e diminui a solicitação dinâmica da ferramenta, reduzindo vibrações e aumentando a vida útil tanto da ferramenta, quanto do equipamento. O fluído de corte também ajuda a proteger a peça contra a oxidação e a retirar o cavaco da peça usinada.

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3 CARACTERÍSTICAS DE UM BOM FLUIDO DE CORTE

Conforme DINIZ et al. (2006, p.166 e 167) algumas características são esperadas dos fluídos de corte para desempenhar uma boa função, dependendo de qual tipo de usinagem está sendo executada.

• Evitar a soldagem entre o cavaco e a ferramenta, pois quando o calor é gerado, o cavaco pode gerar uma aresta postiça na ferramenta, reduzindo assim a qualidade da usinagem;

• Expulsão do cavaco, em algumas usinagens o cavaco pode acabar ficando preso no interior da peça ou do rebaixo, sendo assim necessário que algum fluido o tire de lá, e este fluído deve ter uma baixa viscosidade;

• Proteção contra a corrosão da peça e dos componentes da máquina ferramenta.

• Redução da dilatação térmica da peça, graças a refrigeração, é possível obter medidas confiáveis e com tolerâncias precisas;

• Evitar danos à superfície da peça, aumentando assim seu acabamento;

• Ausência de odores desagradáveis;

• Não ter a capacidade de aglomerar sólidos e acabar entupindo as vias da máquina ou se aglomerando;

• Não causar danos à saúde, principalmente a pele humana.

Os fluídos de corte esperados para uma boa refrigeração, devem atender as seguintes características: baixa viscosidade para que flua facilmente por toda a peça e ajude a retirar o cavaco (que ao se acumular pode acumular calor também); molhar bem o metal, para que exista um bom contato térmico e um alto calor específico aliado a alta condutividade térmica para que dissipe facilmente o calor.

Já quando a aplicação do fluido é mais esperada para lubrificação, ele deve atender outras características: resistir às pressões e elevadas temperaturas sem evaporar; propriedades que evitem a soldagem e a fricção; viscosidade adequada a aplicação (alta suficiente para aderir à peça e baixa suficiente para que flua no processo).

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4 TIPOS DE FLUIDOS DE CORTE

Existem vários tipos de fluidos de corte segundo (TELECURSO, 1995, p.30):

Embora genericamente designados como “fluidos” de corte, os materiais que cumprem essas funções podem ser, na verdade, sólidos, líquidos e gasosos. A diferença entre eles é que enquanto os gases só refrigeram e os sólidos apenas reduzem o atrito, os líquidos refrigeram e reduzem o atrito, daí a preferência pelos últimos.

Sendo assim, os fluídos de corte líquidos são os mais utilizados na usinagem, a seguir foi dividido os fluídos pelo seu estado físico e classificações:

4.1 Gases

Os fluidos gasosos têm como principal função a refrigeração e na retirada do cavaco. Geralmente é utilizado o ar comprimido, mas também pode ser utilizado outros gases como o nitrogênio, argônio, hélio ou CO2, entretanto sua aplicação é rara pois o custo pode ser muito elevado. Pode, além de ser dispersado diretamente na peça, ser aspirado, usualmente para usinagens que geram cavaco em forma de pó, como por exemplo o ferro fundido.

4.2 Sólidos

Não são muito utilizados, mas quando são, apenas ajudam na lubrificação. Os mais utilizados são o grafite e o Bissulfeto de Molibdênio segundo o CIMM (2010): “A pasta de Bissulfeto de Molibdênio (MoS2) pode ser aplicada na superfície de saída da ferramenta com um pincel. Pelas suas características lubrificantes em condições de extrema pressão, tem dado excelentes resultados.”

4.3 Líquidos

É o grupo mais utilizando em processos de fabricação e podem ser classificados da seguinte maneira:

4.3.1 Água

Como mencionado anteriormente, foi o primeiro fluido de corte a ser utilizado. É um fluído de fácil obtenção, boa refrigeração e tem baixa viscosidade. Sua principal desvantagem é que provoca a corrosão em materiais ferrosos tanto na peça quanto em todos os componentes da máquina ferramenta em que entrar em contato, sendo assim é muito pouco utilizado.

4.3.2 Fluídos Químicos

Segundo TELECURSO (1995): “Fluidos de corte químicos, ou fluidos sintéticos, compostos Por misturas de água com agentes químicos como aminas e nitritos, fosfatos e boratos, sabões e agentes umectantes, glicóis e germicidas.” São utilizados em quase todas as mesmas aplicações da água e possui também boa refrigeração porém baixa lubrificação.

4.3.3 Emulsões

É a combinação de óleo em água. São usados preferencialmente onde