Fluido de Corte

Um Mal Necessário?

Introdução

Fluido de corte :É em sua maioria um líquido, a base de água ou

não, usado no momento da usinagem. Ao se interpor à ferramenta e a peça o fluido reduz o coeficiente de atrito e aumenta o rendimento do processo.

Funções:1. Refrigerar2. Lubrificar3. Proteger contra a oxidação 4. Limpeza da região de

UsinagemPelícula de Fluido

Gestão dos Fluidos da Usinagem

UsinagemEntradas

Saídas

Resíduos

Fluídos

Classificação dos Fluidos

1-Base de água

Emulsões

Minerais Semi-sintéticos

Soluções

Sintéticos

2-Isentos de água

Integrais

Mineral Sintética Vegetal mistos

Fluidos integraisIsentos de água

a. Mineral • Óleos de petróleo de

base parafínica• ou naftênica

b. Sintética• Ésteres• Diésteres

c. Vegetal(canola)d. Mistos• Misturados para dar

maior compatibilidade aos aditivos

Vantagens• Não são corrosivos • Longa duração se

mantido limpos

2. Fluidos à base de águaEmulsões

1. Emulsões de óleo em água• Basicamente compostos de água e óleo. A

quantidade de óleo varia com o tipo de fluido necessário

Vantagens• Alto poder refrigerante• Alto poder umectanteObs: Esses fluidos são geralmente

utilizados em operações de alta velocidade, devido à grande capacidade refrigerante que possuem.

2. Fluidos à base de águaSoluções

 Soluções químicas verdadeiras

•Não absorver os óleos contaminantes que vazam das máquinas (são insolúveis)

•Possuir excepcional resistência biológica

Aditivos nos Fluidos de Usinagem

Função Geral:Os aditivos melhoram as propriedades inerentes aos

fluidos ou lhes atribuem novas características.

Classificação:1. aqueles que afetam uma propriedade física • ex.: viscosidade

2. aqueles cujo efeito é puramente químico • ex.: anticorrosivos, antioxidantes

•Proteger os fluidos de usinagem frente a ação agressiva da atmosferaAntioxidantes

•Estabiliza a emulsãoEmulsificantes

•Proteger a peça e a ferramentaInibidores da corrosão

•Impedir o desenvolvimento de microorganismos no fluidoBiocidas

•Formar uma camada intermediária entre duas superfícies metálicas e evitando o desgaste

Ad. Extrema Pressão

Aditivo Função

•(Estabilizadores) Estabilizar o concentradoUmectantes

•Evita a formação de espumaAnti-espumantes

•Elimina e evita a formação de incrustaçõesComplexantes

•Detergente e dispersantesOutros

Aditivo Função

Contaminantes dos aditivosÓleos externos procedentes de folgas dos Circuitos hidráulicos e de engraxe;

Óleos Lubrificantes

Partículas Sólidas Metálicas

Microorganismos

Poeiras

Riscos ocupacional e ao Meio AmbienteV

apores; Fumaças; Gases; Fumos

Efeitos nocivos na atmosfera

Efluentes sólidos e líquidos

Degradação do solo e Recursos Hídricos

Fluido de Corte

Riscos ocupacionais• A elevada velocidade de giro atingida pelas máquinas e/ou ferramentas e a pressão de fornecimento de fluido, provocam a formação de névoas ou aerossóis, que se dispersam no ambiente. Tem-se então o risco da inalação dessas partículas, com o efeito nocivo para a saúde do trabalhador.

Complicações•Inalação:

- Irritações das vias respiratórias (pneumonia, fibrose pulmonar e asma).- Exposição a essa atmosfera podem apresentar tosse e catarro, irritação no nariz e na garganta e dificuldade respiratória.

•Contato com a pele:- pode causar o ressecamento ou irritações da pele (alergias), erupções cutâneas, Ex; o contato rotineiro do abdômen de um trabalhador com a máquina impregnada pelo fluido pode causar uma dermatite, se o tecido da roupa não for impermeável ao fluido.

Riscos Ambientais• O óleo integral não é biodegradável. • As emulsões e fluidos sintéticos possuem uma gama diversificada de produtos químicos em sua composição de difícil tratamento e que, se lançados nos recursos hídricos ou no solo, podem provocar danos ao ecossistema e à população.

• Comprometimento do ar em decorrência dos aerossóis e dos vapores gerados pelo contato com superfícies quentes das peças e ferramentas empregadas. • O dano potencial, nesse sentido, varia em função das propriedades físico-químicas do fluido de usinagem (pressão e aquecimento, por exemplo), da velocidade de rotação das peças trabalhadas e do aquecimento das superfícies.

Fluido de corte um mal necessário?

Quais são as minhas opções?

Reciclagem do Fluido e Controle de Parâmetros

Controle dos parâmetros•Implantação de plano de manutenção do Sistemas Hidráulicos.•Instalações de decantadores ou centrífogas para a separação dos óleos contaminantes.

Óleos contaminantes

•Instalação de sistema de filtração eficiente•Decantadores •Centrigas•Separadores Magnéticos

Partículas Solidas

•Capacitação de Fucionários

Resíduos Contaminantes

(Panos, plásticos)

•pH Deve-se ser conforme orientação do fornecedor •Testes de corrosão: valorar o poder corrosivo•Controle dos níveis de sólidos(partículas)•Cloreto: verificação de instabilidade da emução

Controle de

Qualidade

• Utilização de biocidas• Aeração de fluido utilizado• Controle da temperatura externa

Microorganismos (Bactérias e fungos)

Controle dos parâmetros

•Planos informativos para operadores de usinagem.•Formação de pessoal•Conscientização através de palestras e cursos•Instalação de uma tela protetora para evitar derramamentos e respingos no setor de trabalho.

Outros

Controle dos parâmetros

A Introdução de Novas Tecnologias- Usinagem a Seco - -

A Introdução de Novas Tecnologias- Usinagem a Seco -

Ferramentas com:• alta dureza e resistência ao desgastes

- Ex.: CBN•alta resistência à impacto•Revestimentos de material lubrificante

- Ex.: Cermit + (Al2O3)

Pistola Automática de Ar :- Refrigera a peça e a ferramenta- Retira o cavaco da região de corte

Obs.: Fazer a retirada da umidade do ar.

Modificações nos Processos:Estudos recentes (Diniz, 2002) mostram que é possível a usinagem a seco com vida de ferramenta é melhante à obtida com o uso de fluido de corte através da alteração dos parâmetros e corte (menor Vc, maiores f e ap).

MQF – Mínima Quantidade de Fluido

MQF – Mínima Quantidade de Fluido

MQF: seria uma solução intermediária e a curto prazo, entre a usinagem a seco e a usinagem com fluido cortante

Minimizar da quantidade de fluido, aplicado em gotas ou pulverizado com o ar direcionado contra áreas de atrito

Fluido de corte biodegradável

Fluido de corte biodegradável

A USP está licenciando a patente para um fluido de corte - utilizado na indústria para refrigeração e lubrificação de ferramentas de corte - produzido a parte da mamona. A fórmula não provoca danos à pele dos operadores de máquinas, além de não apresentar dificuldades de descarte.

Sua formulação composta por 3 aditivos que são: um bactericida, um anticorrosivo e um agente emulgador, todos estes produtos são ambientalmente adequados

João Fernando Gomes de Oliveira Possui Graduação em Engenharia Mecânica (1982), Doutorado em Engenharia Mecânica (1988),

Fim!