(fluido de corte) - usinagem
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAR
CAMPUS UNIVERSITRIO DE TUCURU
FACULDADE DE ENGENHARIA MECNICA
ANDREIA PEREIRA DOS SANTOS / 10133003518
KAMILA DIAS BERNARDES / 10133000518
UESLEI SANTOS FELIX / 10133001818
FLUIDOS DE CORTE NA USINAGEM
TUCURU - PA
2013
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ANDREIA PEREIRA DOS SANTOS / 10133003518
KAMILA DIAS BERNARDES / 10133000518
UESLEI SANTOS FELIX / 10133001818
FLUIDOS DE CORTE NA USINAGEM
Produo de trabalho referente 3 (terceira)
avaliao da disciplina de Usinagem dos
Materiais, com o tema: Fluidos de Corte na
Usinagem, ministrada no 6 (sexto) semestre na
Faculdade de Engenharia Mecnica da
Universidade Federal do Par.
Orientador : Prof. Msc. Pedro Paulo Guimares
Ribeiro
TUCURU PA
2013
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LISTA DE FI GURAS
Figura 1 Diversos tipos de usinagem, utilizando fluidos
de corte
.............................................
07
Figura 2 (a) Utilizao de fluido de corte gasoso, (b)
Fluido de corte usado em operao severa, (c) Ilustrao
de fresa multi aresta com bicos injetores de fluidos de
corte acoplados, (d) Fluido de corte leo integral sendo
utilizado
.............................................
08
Figura 3 - Fluxograma explicativo sobre as funes dos
fluidos de corte
.............................................
09
Figura 4 Pea sendo usinada (furao), com o fluido de
corte sendo aplicado para diminuir a solicitao mecnica
da broca com a pea
.............................................
10
Figura 5- Fluido utilizado como refrigerante para furar ............................................. 11
Figura 6- Jato de fluido de corte realizando a limpeza da
pea durante o processo
.............................................
12
Figura 7- Fluido de corte sendo utilizado para retirada de
cavaco do interior da pea usinada, alem de lubrificar a
ferramenta/pea
.............................................
12
Figura 8 Usinagem de uma pea em alumnio ............................................. 13
Figura 9 Aplicao do leo de corte ............................................. 14
Figura 10 - Fk-2700 emulso de fluido de corte ............................................. 15
Figura 11 Ferramentas de Corte ............................................. 18
Figura 12-Dermatite causado pela excessiva exposio do
operador ao fluido de cort.
.............................................
22
Figura 13 - Nebulizadores utilizados para borrifarem
mnima quantidade de fluidos de corte
.............................................
23
-
SUMRIO
1. INTRODUO AO FLUIDOS DE CORTE
..............................................................
05
2. FLUIDOS DE CORTE
..............................................................
07
3. FUNES DOS FLUIDOS DE CORTE .............................................................. 09
3.1 FLUIDOS DE CORTE COMO
LUBRIFICANTES
..............................................................
10
3.2 FLUIDOS DE CORTE COMO
AGENTE REFRIGERANTE
..............................................................
11
3.3 FLUIDOS DE CORTE PARA
PROTEO CONTRA OXIDAO
..............................................................
11 3.4 FLUIDOS DE CORTE COMO
AGENTE DE LIMPEZA
..............................................................
12
4. CLASSIFICAO DO FLUIDO DE CORTE .............................................................. 13
4.1 FLUIDOS LQUIDOS .............................................................. 13
4.1.1 gua .............................................................. 13
4.1.2 leos .............................................................. 13
4.1.3 Emulses .............................................................. 14
4.1.4 Solues .............................................................. 15
5. ADITIVOS .............................................................. 16
6. SELEO DO FLUIDO DE CORTE .............................................................. 18
6.1 MATERIAL DA PEA .............................................................. 19
6.2 MATERIAL DA FERR AMENTA .............................................................. 19
7. DESVANTAGENS DO USO DE FLUIDO
DE CORTE
..............................................................
20
7.1 DANOS A SADE DO OPERADOR .............................................................. 21
8. QUANTIDADE MNIMA DE FLUIDO
(MQF)
..............................................................
23
9. DESCARTE DE FLUDOS DE ACORDO
COM AS LEIS AMBIENTAIS
..............................................................
24
10. CONCLUSES FINAIS .............................................................. 25
REFERNCIAS .............................................................. 26
-
1. INTRODUO AO FLUIDO DE CORTE
Na indstria qualquer esforo para melhorar a produtividade e reduzir custos deve
ser almejado, alm do mais tem que ser levado em considerao ainda a qualidade do
produto, e ainda a velocidade com a qual esses produtos sero produzidos e inseridos no
mercado, com as peas que sero usinadas o comportamento industrial no diferente.
Neste contexto que o fluido de corte entra, pois se usado corretamente pode
trazer benefcios observados na qualidade e na produtividade. A utilizao de fluidos de
corte em usinagem pode, em alguns casos, aumentar a produo, reduzir custos e gerar
lucros, mas em outros pode gerar novos problemas e complicaes.
Em primeiro lugar a criao de peas com materiais mais resistentes como PCBs
(BifenilasPolicloradas), PCD (diamante policristalino),metais duros, cermicas, entre
outros, que permitiu a usinagem de tais materiais com altssimas velocidades, em
contrapartida grandes valores de temperaturas eram geradas na regio de corte devido a
um grande atrito entre a pea e a ferramenta.
Em 1894, Frederick Winslow Taylor observou que aplicando grande quantidade
de gua na regio de corte, era possvel aumentar a velocidade de corte em 33%, sem
prejuzos para a vida da ferramenta (Ruffino, 1977).
Mais como toda moeda tem dois lados, a gua dissipava com eficincia o calor
gerado na pea/ferramenta, porm ocasionava oxidao tanto na pea quando na
ferramenta utilizada, ao ser verificado esse efeito o mesmo utilizou uma soluo de gua
e soda, ou gua e sabo para evitar a oxidao, e desde ento vendo a importncia que o
fluido de corte exerce na usinagem os estudos para aprimoramentos dos mesmos vem
sendo amplamente discutidas e realizadas, principalmente no desenvolvimento de novos
aditivos para melhorarem suas propriedades.
Os fluidos de corte tm duas funes bsicas, so lubrificantes que diminuem o
atrito da ferramenta com o corte, e refrigerantes, diminuindo a temperatura da
ferramenta e da pea durante a operao. Estas duas funes iro aumentar eficincia
e a qualidade da operao. A diminuio do atrito ir reduzir a temperatura da
ferramenta, efeito reforado pela ao refrigerante do fluido, que transporta calor de
toda a rea da usinagem para longe da ferramenta por ter maior capacidade de conduzir
calor que o ar.
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Nos ltimos anos tem se aumentado consideravelmente os estudos sobre o fluido
de corte para sua melhoria, principalmente no desenvolvimento de novos aditivos para
melhorarem suas propriedades.
Outro fator que tambm contribui para o aumento da qualidade do fluido de corte
a presso exercida por Agncias de Proteo Ambiental e de Sade para que os
produtos sejam comercializados com segurana e que sejam menos nocivos ao meio
ambiente (NELSON & SCHAIBLE, 1988)
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2. FLUIDOS DE CORTE
Segundo Marks Standard Handbook for MechanicalEngineers, 8th Edition -
Fluidos de corte so aqueles lquidos e gases aplicados na ferramenta e no material
que est sendo usinado, a fim de facilitar a operao de corte.
Os fluidos de corte so os elementos aplicados na ferramenta e no material que
est sendo usinado a fim de facilitar a operao de corte. Os fluidos de corte podem ser
lquidos (leos e emulses) que refrigeram e lubrificam, gases como o gs carbnico ou
nitrognio que s refrigerante at mesmo, slidos (como o grafite) que apenas
lubrificam. Freqentemente so chamados de lubrificantes ou refrigerantes, em virtude
de suas principais funes na usinagem: reduzir o atrito entre a ferramenta e a superfcie
de corte (lubrificao) e diminuir a temperatura na regio de corte (refrigerao).
Porem no se deve esquecer que alm de refrigerar e lubrificar os fluidos de corte
tambm so utilizados para limpeza e proteo da pea/ferramenta anti-oxidao.
Em alguns casos no so utilizados fluidos de corte devidos os custos de
manuteno das ferramentas, para se utilizar os fluidos de corte obrigatrio levar-se
em considerao a legislao ambiental. Por outro lado, o fabricante de fluidos de corte
tem desenvolvido leos com vidas mais longas, para minimizar o desgaste e causar
Fig. 0.1 Diversos tipos de usinagem, utilizando fluidos de corte.
(Fonte: diversa montagem autor)
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menor dano a sade do operador, mantendo sua capacidade refrigerante e/ou
lubrificante.
Geralmente h mais de um produto (fluido) que se enquadra nas exigncias do
processo de fabricao. Assim, uma boa anlise da relao custo-benefcio pode
determinar qual dos produtos ser comprado.
Fig. 2 (a) Utilizao de fluido de corte gasoso, (b) Fluido de corte usado em
operao severa, (c) Ilustrao de fresa multi aresta com bicos injetores de fluidos de
corte acoplados, (d) Fluido de corte leo integral sendo utilizado.
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3. FUNES DOS FLUIDOS DE CORTE
As principais funes do fluido de corte lubrificar e refrigerar, embora outras
funes secundrias como, remoo de cavaco e proteo contra oxidao.
Durante usinagem pode ocorrer um gerao excessiva de calor, isto pode
acarretar em defeitos no produto final, este calor precisa ser reduzido atravs da
lubrificao reduzindo o coeficiente de atrito e/ou extrado atravs da refrigerao.
O cuidado com a escolha adequada do fluido de corte algo que deve ser levado
muito em considerao, pois o mesmo deve possuir boas propriedades antifrico e
antisoldantes alm de viscosidade adequada (baixa o suficiente para que o fluido chegue
zona a ser lubrificada e alta o bastante para permitir boa aderncia), o mesmo no
deve gerar precipitados slidos tanto no armazenamento quanto na utilizao, e resistir a
altas presses e temperaturas ao qual estar exposto.
O fluido deve ser preparado adequadamente para evitar entupimentos dos tubos de
circulao de fluido, a posio nas guias da mquina deve sem corretamente
posicionados. O fluido de corte tem que ser de fcil eliminao (biodegradvel), alm
de no causar danos ao meio ambiente.
Fig. 3- Fluxograma explicativo sobre as funes dos fluidos de corte.
Fonte: Prof. Dr. Eng. Rodrigo Lima Stoeterau
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Fig. 4 Pea sendo usinada (furao), com o fluido de corte sendo
aplicado para diminuir a solicitao mecnica da broca com a pea.
http://www.lmp.ufsc.br/linhas_pesquisa/dueco/otim_vol.html
3.1 FLUIDOS DE CORTE COMO LUBRIFICANTES
A lubrificao se torna importante quando a baixas velocidades de corte, pois
nesse processo no h altas temperaturas por tanto o uso de fluido de corte com a funo
de refrigerantes no so necessrios, mas por outro lado a lubrificao neste tipo de
processo crucial para reduzir o atrito e a rea de contato ferramenta/cavaco.
Demonstrou- se, de maneira experimental, que a eficincia do fluido de corte em
reduzir a temperatura diminui com o aumento da velocidade de corte e da profundidade
de corte (SHAW, 1951).
Em processos que se tem cortes interrompidos como no fresamento, a
lubrificao fica facilitada, pois o leo com caractersticas lubrificantes toca a
ferramenta enquanto esta encontra-se fora da pea e levado para as interfaces cavaco-
ferramenta e ferramenta-pea pela prpria ferramenta (TECNOLOGIA DA
USINAGEM DOS MATERIAIS, 6 ed, p. 174).
A eficincia da lubrificao depender das propriedades do fluido, como
caractersticas de molhabilidade, viscosidade, oleosidade e resistncia do filme. Essas
propriedades podem ser conseguidas com uma mistura adequada de aditivos (TEORIA
DA USINAGEM DOS MATERIAIS, 2 ed, p. 177).
Esta propriedade de lubrificao tende a diminuir o atrito da ferramenta com a
pea, alm de facilitar o deslizamento do cavaco sobre a pea, diminuindo provveis
riscos que o cavaco provocaria na pea sendo usinada. Atua tambm diminuindo a
solicitao mecnica da mquina no momento da usinagem.
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3.2 FLUIDOS DE CORTE COMO AGENTE REFRIGERANTE
Para ser eficiente o fluido de corte com ao refrigerante deve ter baixa
viscosidade, estabelecer um bom contato trmico, alto calor especifico e alta
condutividade trmica.
O fluido de corte com ao refrigerante beneficia tambm a pea em que o
acabamento superficial e tolerncias dimensionais so criticas.
O fluido de corte atuar sobre a ferramenta, no deixando que ela aquea demais,
evitando deformaes indesejadas causadas pelo calor, alm de diminuir a temperatura
do cavaco que retirado da pea, o que consequentemente ir diminuira fora que a
mquina ter que desenvolver para d a formar desejada a pea.
Em boa parte das operaes, o fluido de corte com ao refrigerante trabalha no
sentido de aumentar a vida til da ferramenta.
3.3 FLUIDOS DE CORTE PARA PROTEO CONTRA OXIDAO
Com a atuao de altas temperaturas e umidades, cria-se um cenrio que favorece
a formao de ferrugens (oxidao). No fluido de corte existem composies de leos
que criaro uma pelcula sobre a superfcie da pea/maquina, que a proteger da ao da
umidade.
Fig.5- Fluido utilizado como refrigerante para furar.
http://dieckmann.com.br/produto/fluidos-de-corte-de-
retificacao/
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3.4 FLUIDOS DE CORTE COMO AGENTE DE LIMPEZA
Como ele aplicado em forma de jato, a prpria presso criada por esses jatos
afastam os cavacos, mantendo a pea parcialmente limpa para maior controle durante o
processo de usinagem.
Em algumas operaes de usinagem, como furao profunda, o nico meio de
retirar o cavaco da regio de corte via fluxo de fluido de corte. Para isso, esse fluxo
deve ser de alta presso e baixa viscosidade e o cavaco formado devem ser pequenos.
(TECNOLOGIA DA USINAGEM DOS MATERIAIS, 6 Ed)
Fig. 6- Jato de fluido de corte realizando a limpeza da
pea durante o processo.
http://dieckmann.com.br/produto/fluidos-de-corte-de-
retificacao/
Fig.7- Fluido de corte sendo utilizado para retirada de cavaco do
interior da pea usinada, alem de lubrificar a ferramenta/pea.
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4. CLASSIFICAO DO FLUIDO DE CORTE
Podemos classificar o fluido de corte de diversas maneiras, a grande maioria dos
fluidos de corte so os lquidos embora os gasosos e os slidos tambm so amplamente
usados. Os gasosos normalmente so o ar comprimido cuja sua principal funo a
remoo de cavaco. Os fluidos de corte slidos tem o papel de lubrificar, este tipo de
operao no muito produtivo, pois, nesta operao necessrias a sua interrupo,
para reaplicao do produto. Os fluidos lquidos so classificados em leos, emulses e
solues.
4.1 FLUIDOS LQUIDOS
4.1.1 gua
Primeiro fluido de corte utilizado. Ao nica de refrigerao. Possui baixa
viscosidade, porm provoca corroso de materiais ferrosos e apresenta baixo poder
umectante nos metais. Praticamente no utilizada em produo.
Fig.8 Usinagem de uma pea em alumnio.
Fonte: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAqRcAC/beneficios-reaprofeitamento-fluido-
corte
4.1.2 leos
Os leos de origem mineral so os mais usados do que os de origem animale
vegetal, pois estes se deterioraram rapidamente.
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Os leos integrais podem ser divididos em leos puros ou com aditivos, este tipo
de leo est perdendo espao para os leos emulsionveis, porque so menos eficazes,
custo mais alto, tem baixo poder refrigerante alm de oferecer mais riscos a sade do
operador.
leos puros possuem calor especfico de cerca da metade da gua, logo possuem
menor capacidade de resfriamento do que os fluidos aquosos. Por outro lado, um
melhor lubrificante, o que resulta em menor quantidade de calor gerado. leos leves so
por isso indicado para operaes a altas velocidades, onde o calor deve ser dissipado
rapidamente. leos mais viscosos so mais indicados para baixas velocidades de corte e
alto avano e profundidade de corte, o que resulta em uma alta taxa de remoo de
cavaco (alta gerao de calor).
Fig. 9 Aplicao do leo de corte
Fonte: http://quimatecnica.com.br/metalurgia/oleo-de-corte-fluido-de-corte-oleo-sintetico-oleo-
semi-sintetico/
4.1.3 Emulses
Emulses de leo em gua. Concentrados de leo emulsionvel, compostos por
emulsificadores de leo mineral dispersos em pequenas gotculas na gua. No so
solues de leo em gua. Sendo assim, o nome leo solvel normalmente dado a
este produto est incorreto. Emulsificantes so substncias que reduzem a tenso
superficial da gua, facilitando a disperso do leo em pequenas partculas na gua. Por
serem formadas, essencialmente, por gua, possuem alto poder refrigerante, porm,
como possuem leo mineral e emulsificadores, ganham caractersticas lubrificantes e
umectantes. So adicionados aditivos anticorrosivos e biocidas. So indicadas para
operaes em que a refrigerao um ponto mais crtico do que a lubrificao. So
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http://quimatecnica.com.br/metalurgia/oleo-de-corte-fluido-de-corte-oleo-sintetico-oleo-semi-sintetico/http://quimatecnica.com.br/metalurgia/oleo-de-corte-fluido-de-corte-oleo-sintetico-oleo-semi-sintetico/ -
utilizadas com baixos e mdios avanos e profundidade de corte e mdias e altas
velocidades de corte. Em baixas velocidades de corte com altos avanos e profundidade
de corte (alta tendncia de formao da APC de alta gerao de calor) necessria a
lubrificao, logo leos so preferveis. Algumas emulses contm aditivos do tipo EP
(extrema presso) base de enxofre e cloro (atualmente procura-se substituir o cloro por
aditivos base de enxofre e clcio) que proporcionam maior resistncia em operaes
severas de corte (estes leos no vaporizam em presses altas).
.alibaba.com/product-gs/fk00-emulsion-cutting-fluid-33816208
3Fig. 10 - Fk-2700 emulso de fluido de corte
Fonte: http://portuguese.alibaba.com/product-gs/fk-2700-emulsion-cutting-fluid-338162083.html
4.1.4 Solues
Solues so compostos de leo que se dissolvem totalmente em gua, nesse tipo
de fluido de corte no so necessrios a adio de emulsificantes.
Consistem em sais orgnicos e inorgnicos, aditivos de lubricidade, biocidas,
inibidores de corroso, adicionados gua. Apresentam vida maior, j que so menos
atacveis por bactrias. Possuem agentes umectantes, boa proteo anticorrosiva e boa
refrigerao (FUNDAMENTOS DA USINAGEM DOS METAIS, 1970).
Pelo uso de biocidas eles possuem a vida mais longa porque so menos atacados
por bactrias. Umas das caractersticas desse tipo de fluido so suas timas propriedades
refrigerantes e so solues transparentes o que facilita a visualizao durante a
operao de corte.
5. ADITIVOS
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Os aditivos adicionados aos fluidos de corte so produtos qumicos que aumentam
a eficincia dos mesmos, reforando-os e conferindo-lhes caractersticas necessrias as
exigncias das mquinas modernas (Petrobras, 199).
So acrescentados os aditivos de acordo com a necessidade da operao, so
acrescidos leos com aditivos de extrema presso (EP: (Formar uma capa intermediria
entre duas superfcies metlicas, melhorando a lubrificao e evitando o desgaste)) so
compostos de enxofre, cloro ou fsforo quando na operao de usinagem existirem
altas temperaturas (200 a 1000oC), o fluido contidos de aditivos EP criam na zona de
contato pea/ferramenta sulfetos, cloretos ou fosfetos, constituindo uma pelcula anti-
solda na face da ferramenta e assim, minimizando a formao do gume postio. Alm
do aditivo de extrema presso encontram-se tambm aditivos umectantes ou
estabilizantes com funo de estabilizar o concentrado.
No existem fluidos de corte com caractersticas universais, que venham a
atender a todas as exigncias operatrias. Porem ao desenvolvermos propriedades lubri-
refrigerantes, utilizando aditivos, induz frequentemente a piora de outras. Da a
necessidade do estudo de cada caso por especialistas.
Os aditivos mais usados so:
Antiespumantes: evitam a formao de espuma que poderia impedir a boa
viso da regio de corte e comprometer o efeito de refrigerao do fluido;
Anticorrosivos: protegem a pea, a ferramenta e a mquina-ferramenta da
corroso (so produtos base se nitrito de sdio);
Antioxidantes: tem a funo de impedir que o leo se deteriore quando em
contato com o oxignio no ar;
Detergentes: reduzem a deposio de iodo, lamas e borras (composto de
magnsio, brio, clcio, etc);
Emulgadores: so responsveis pela formao de emulses de leo na gua;
Biocidas: substncias ou misturas qumicas que inibem o crescimento de
microrganismos;
Agentes EP (extrema presso): para operaes mais severas de corte, eles
conferem aos fluidos de corte uma lubricidade melhorada para suportarem
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elevadas temperaturas e presses de corte, reduzindo o contato da ferramenta
com o material. Os principais agentes EP so base de enxofre, cloro e fsforo.
Complexantes: Eliminar e prevenir a formao de incrustaes
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6. SELEO DO FLUIDO DE CORTE
No existe um fluido universal, a escolha do fluido com determinada composio
depende do material a ser usinado, do tipo de operao e da ferramenta usada.
Os fluidos de corte solveis e os sintticos so indicados quando a refrigerao
for mais importante;
Os leos minerais e graxos usados juntos ou separados, puros ou contendo
aditivos especiais, so usados quando a lubrificao for o fator mais determinante.
Na hora da escolha do fluido de corte a ser utilizado importante considerar
principalmente:
material da pea e da ferramenta, operao de usinagem e severidade da
operao.
Fig. 11 Ferramentas de Corte
Fonte: http://www.ngkntk.com.br/f_corte/silicon.html
O leo integral prefervel para condies severas. Enquanto os fluidos aquosos
so preferidos para condies brandas.
Escolher o fluido de corte ideal para cada situao to complexo quanto escolher
o material e o tipo da ferramenta. Para isso, fundamental conhecer amplamente o
processo de produo. O engenheiro deve ter claro qual o objetivo a ser alcanado
com o uso do fluido: maior produo, mais vida de ferramenta ou preciso dimensional
para citar alguns.
So muitos os fatores que influenciam na escolha de um fluido de corte. A seguir
so citados os mais comuns:
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6.1 MATERIAL DA PEA
Magnsio: Nunca usar fluido base de gua, pois a risco de ignio.
Ferro Fundido, Cinzento e o Malevel: Geralmente usinagem a seco.
Alumnio: Geralmente a seco ou com refrigerao para controlar dilatao
trmica.
Al + Zn no usar solues, pois risco de incndio.
Ao: usinabilidade muito variada admite todos os tipos de fluido de corte.
6.2 MATERIAL DA FERRAMENTA
Ao Rpido: qualquer fluido. Para uso em altas velocidades de corte (vc) >
refrigerao.
Metal Duro: usinagem a seco ou refrigerante para aumentar a vida da ferramenta
e proporcionar altas velocidades de corte (VC). (seleo criteriosa)
Cermica: geralmente a seco (evitar o uso de refrigerante para no ocorrer
choque trmico).
Diamante: refrigerado por solues.
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7. DESVANTAGENS DO USO DE FLUIDO DE CORTE
O uso do fluido de corte essencial para facilitar o processo de usinagem, mas se
o usurio no tiver os devidos cuidados o seu uso pode ter mais pontos negativos do que
positivos, as principais preocupaes com o fluido de corte so a sade do operador e os
danos ambientais que ele pode causar por isso temos que tomar cuidado com o seu
manuseio, transporte e armazenamento.
"O manuseio incorreto, por exemplo, pode gerar resultados desagradveis que vo
desde problemas no processo de fabricao e ataques sade dos operadores at o
descarte prematuro deste produto." GAINER, 1993
Uns dos problemas que podem se acarretados pelo uso do fluido se corte so:
Corroso da pea ou da mquina, infeco do operador por bactria, ataque a
sade, alm de riscos de incndio, e danos ao meio ambiente caso no seja descartado
de forma correta.
As indstrias metal-mecnica tm considerado o manejo adequado, tratamento
correto, armazenamento adequado, transportes prprios, entrega a receptores
autorizados e disposio de resduos em local autorizado, desde o momento da obteno
do fluido de corte ate o seu descarte.
Segundo Novaski&Drr (1999), a utilizao de uma quantidade cada vez menor
de fluido na regio de corte, mas de modo a no comprometer a usinagem, tem grande
importncia no cotidiano das indstrias.
Atualmente h uma tendncia na reduo de se utilizar o fluido de corte, devido a
fatores ambientais, sade do operador, manuteno e descarte dos fluidos de corte.
Com intuito de melhorias nos processos de usinagem cada vez mais as indstrias
metal mecnica tem buscado grandes inovaes tecnolgicas associadas aos materiais
para ferramenta de corte e s mquinas operatrizes. Com isso, surgiram as correntes
mundiais de usinagem a seco e tambm a utilizao de fluidos pulverizados em baixas
vazes.
So estudadas duas tcnicas para que a utilizao do fluido de corte seja
minimizada as mesmas sidas intensamente experimentadas: O corte completamente sem
fluido (corte a seco) e o corte com quantidade mnima de fluido (MQF), onde uma
quantidade mnima de leo pulverizada em um fluxo de ar comprimido.
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7.1 DANOS A SADE DO OPERADOR
O fludo de corte tem efeitos indesejveis, pode gerar alergias ou outros
problemas de sade ao operador da mquina pelo contato com a pele ou pela inalao
dos seus vapores durante anos.
Sua deteriorao porque adquire fungos e bactrias, o que exige tratamento
peridico, e mesmo assim precisa de tempo em tempo ser reciclado, pois no pode ser
descartado no solo.
Alm do comportamento higinico dos operadores no ambiente de trabalho, a
empresa deve atentar-se para o exame mdico peridico de seus funcionrios atravs de
um programa de controle mdico e sade ocupacional. Certas pessoas, quando ocupam
determinados postos de trabalho, passam a manifestar algumas incompatibilidades com
o ambiente laboral ou produtos que manuseiam. Podem sofrer dermatites, alergias,
perda da capacidade pulmonar, cncer gastrointestinal e outros tipos de
cncer.Problemas de pele como irritaes, dermatites, erupes,cncer de pele, reto,
clon, bexiga, estmago, esfago, pulmo, prstata, pncreas,doenas pulmonares como
asma, bronquite, pneumonia, fibroses, reduo da capacidade respiratria, quando em
contato com produtos qumicos vindo a desenvolver sintomas que no podem ser
ignorados.
Dos materiais utilizados em processos de usinagem os leos solveis - ainda no
diludos - demonstram ser menos ofensivos que os leos puros. Porm os dois podem
vir a provocar irritaes epidrmicas o que poder tornar mais evidente quando esses
reagem com os mais variados materiais usinados. Dois tipos de efeitos so conhecidos:
o acne e a dermatite." O primeiro proveniente do contato com o leo originando a
irritao folicular dos cabelos, que nada tm a ver com infeco, mesmo apresentando o
pus e o granulo mata. O tipo de leso presente depende do grau de profundidade da
irritao. O segundo a dermatite, uma inflamao na superfcie da pele na qual a
extrao da gordura da derme, macerao, alcalinidade, ao abrasiva e alergias, entre
outros fatores tomam parte desse processo.
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Fig. 12:Dermatite causado pela excessiva exposio do operador ao fluido de corte.
(Fonte: http://www.cdc.gov/niosh/topics/skin/occderm-slides/ocderm9.html)
Alguns cuidados so cruciais para sade do operador, deve ser evitado o contato
do fluido com a pele, o uso dos epis tambm so fundamentais so eles roupas
protetoras, quando no for possvel a utilizao de luvas usa se um creme repelente de
leo, usar sempre a concentrao de produto adequada.
Alem do uso de fluidos corte Fluidos que no agridam o meio ambiente, que
possam ser facilmente tratados e que possam ser reutilizados aps manuteno
(readitivao).
Os fabricantes de fluido de corte so um grande auxlio na escolha de um
produto. Mas tambm deve-se considerar as recomendaes dos fabricantes da
mquina-operatriz e da ferramenta.
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8. QUANTIDADE MNIMA DE FLUIDO (MQF)
As principais motivaes para o uso da MQF so os custos operacionais de
produo, as questes ecolgicas, as exigncias legais quanto a preservao do meio
ambiente, a preservao da sade do ser humano. Porem considerado o uso da MQF na
usinagem, o vapor, a nvoa e fumaa de leo podem ser consideradas subprodutos
indesejveis, os quais aumentam a poluio suspensa no ar.
Mesmo que o custo do ferramental seja, em alguns casos, acrescido pelo uso
mnimo de lubrificao ou do corte a seco, devido o aumento do desgaste da ferramenta,
ainda assim o custo total de fabricao pode ser menor quando comparado ao processo
convencional, onde se usa lubrificao com leo solvel. Outras vantagens do uso
dessas tcnicas relacionam-se manuteno de cavacos LIMPOS ( segundo o site
TECNOBRINQ; Os cavacos coletados completamente impregnados de leos de corte,
a reciclagem (refuso) do cavaco desta forma praticamente impossvel, primeiro pelo
alto volume de leo existente que entrar em combusto durante o aquecimento dos
cavacos nos altos-fornos, gerando uma grande quantidade de fumaa nociva sade e
prejudicial ao meio ambiente, saturando rapidamente as unidades de filtragem da
exausto dos fornos. Entretanto a utilizao de cavacos briquetados muda
completamente este cenrio, aps sua compactao os briquetes permanecem com
apenas uma frao minscula do volume inicial do leo de corte.), reduo de custos de
reprocessamento, limpeza e acondicionamento.
Fig. 13: Nebulizadores utilizados para borrifarem mnima quantidade de fluidos de corte
Fonte: www.nebulizadortapmatic.com
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9. DESCARTE DE FLUDOS DE ACORDO COM AS LEIS AMBIENTAIS
Algumas prticas incorretas em relao aos fluidos de corte que devem ser
evitadas so: o manejo inadequado, a ausncia de tratamento, a armazenagem
inadequada, o transporte imprprio, a entrega a receptores no autorizados, a disposio
de resduos em local no autorizado.
Para atender normas e leis ambientais o fluido de corte solvel em gua deve
passar por um tratamento antes que seja descartado. Os produtos qumicos considerados
como poluentes da gua so os leos, nitritos, fenis, fosfatos e metais pesados.
O contedo do leo pode ser quebrado/separado da emulso por um tratamento de
cido ou sulfato de alumnio. Em alguns estados dos EUA, efluentes contendo mais que
duas partes por bilho de fenol ou derivados fenlicos so proibidos (Baradie, 1996).
mais interessante reciclar o fluido do que descart-lo, pois os custos com os
descartes so muito elevados.
O refrigerante usado removido da mquina e os resduos so separados atravs
do processo de reciclagem, sendo que o refrigerante limpo ento adicionado ao
reciclado e a nova mistura volta para dentro da mquina. (Siliman 1992).
O descarte de fluido de corte um processo indesejvel, mas necessrio de ser
feito pelas empresas, pois o seu tratamento, antes de sua disposio final,
relativamente caro e geralmente realizado por empresas especializadas. (Monici
1999).
Assim as empresas antes de destinarem seus fludos de corte a outras
especializadas nessa rea, devem consultar a CETESB que analisa a transao e aprova
ou no o tratamento final e disposio que ser dado quele fluido de corte.
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10. CONCLUSES FINAIS
Os fluidos de corte desempenham um papel importante na indstria, em operaes
de usinagem, na vida da ferramenta e na qualidade final do produto.
Com a utilizao de fluidos de corte pode-se obter aumentos gradativos na
produo de peas, alm da reduo de gastos com troca de ferramentas e paradas para
troca peas danificadas por desgastes.
O fluido de corte pode possuir propriedades refrigerantes, lubrificantes,
antioxidantes entre outras de acordo com a necessidade da operao realizada. Para
adequar o fluido a determinada situao, so acrescentados aditivos o que acarreta ainda
uma maior eficincia.
Deve-se ter um cuidado excepcional com o manuseio dos fluidos de corte, pois o
mesmo acarreta danos sade do operador que a ele exposto, causando srios danos a
sade. O armazenamento e descarte dos fluidos de corte tambm algo bastante
discutido, pois quando se mal armazenado perde suas caractersticas originais, e ainda
pode danificar tanto pea quanto o maquinrio no momento de uso, pode ainda produzir
odores desagradveis se for mal usado.
Alm de danos a sade, o uso inconsciente do fluido de corte pode trazer danos ao
meio ambiente por isso importante que seja descartado ou tratado corretamente.
Para resolver esse problema, o mercado vem explorando novas tecnologias para
operaes de usinagem como o MQF, que faz uso do mnimo de fluido de corte,
pulverizado na pea, porm a nvoa e fumaa de leo podem ser consideradas
subprodutos indesejveis, os quais aumentam a poluio suspensa no ar, outro ponto
negativo do MQF que pode haver um desgaste maior na ferramenta devido a pouca
lubrificao/refrigerao, mas um forte ponto positivo desse tipo operao e que, os
cavacos no final da operao tm um grau de reutilizao maior para reciclagem.
Com o tempo e utilizao, os fluidos degradam em termos de qualidade e
eventualmente necessria a sua eliminao uma vez que sua eficincia perdida.
Felizmente, a vida til do fluido pode ser estendido significativamente atravs da
implementao de um programa de gesto eficaz fluido. O objetivo principal da
administrao de fluido para manter a qualidade e desempenho do fluido atravs
prtico de monitoramento, administrao, manuteno e reciclagem.
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REFERNCIAS
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Diniz, A. E.; Marcondes, F. C.; Coppini, N. L..TECNOLOGIA DA USINAGEM
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METAIS -2 Ed. So Paulo, Editora Blucher
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Acesso em:
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