AULA VI PCU FLUIDOS DE CORTE

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Unip – Universidade Paulista
Departamento de Engenharia
Curso: Engenharia Mecânica
Disciplina: Processos de Conformação e Usinagem
Prof. Me Willian Roberto Valicelli Sanitá
Aula VI
FLUÍDOS DE CORTE
 
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Variação da dureza de alguns materiais de ferramentas de corte com a temperatura
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Dureza a quente de alguns materiais de corte Fonte: (KÖNIG e KLOCKE, 2002) 	
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Evolução da Vc (velocidade de corte)
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Comparação dos materiais para ferramentas de corte 
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Sistemas de fixação de insertos
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Principais revestimentos na atualidade e forma de deposição (Santos, 2002)
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FLUIDOS DE CORTE
Introduzido por F. W. Taylor em 1890.
Inicialmente água (oxidação);
Água e soda;
Água e sabão 
Refrigerar em altas velocidades de corte e lubrificar em baixas velocidades de corte.
Corte – gera calor – desgaste da ferramenta, dilatação térmica da peça e dano térmico à estrutura superficial da peça.
FUNÇÕES DOS FLUIDOS DE CORTE:
FUNÇÕES DOS FLUIDOS DE CORTE:
Extrair o calor da região de corte;
Lubrificar – minimizar a geração de calor;
Prevenir contra a soldagem cavaco-ferram. – APC;
Retirada de cavaco da região de corte;
Proteção contra corrosão;
Redução da dilatação (distorção) térmica da peça;
Evitar dano à estrutura superficial e o crescimento exagerado de tesões residuais na superfície
O FLUIDO DE CORTE COMO REFRIGERANTE
 REQUISITOS:
Baixa viscosidade;
Capacidade de “molhar” bem o metal;
Alto calor específico e alta condutividade térmica.
Algumas ferramentas resistem a corte a seco, mas podem danificar a superfície ou causar dilatação térmica;
O choque térmico pode danificar a ferram(cerâmica).
O FLUIDO DE CORTE COMO LUBRIFICANTE
 Reduz o coeficiente de atrito entre cavaco e ferramenta e ferramenta-peça;
Facilita o fluxo de cavaco, reduzindo Fc; Pc e temperatura.
- O fluido precisa penetrar entre as superfícies em contato (por capilaridade).
- Em altas Vc, fica prejudicado devida à maior pressão que causa maior evaporação.
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DOS LUBRIFICANTES
Resistir a pressões e temperaturas elevadas sem vaporizar;
Boas propriedades antifricção e antisoldantes;
Viscosidade adequada;
Ausência de odores desagradáveis;
Não corroer;
Não originar precipitados sólidos;
Não causar danos à pele e problemas respiratórios.
DIREÇÕES DE APLICAÇÃO DO FLUIDO
Direção A: Aplicação convencional de fluido na forma de jorro à baixa pressão (sobre-cabeça);
Direção B: Aplicação de fluido entre a superfície de saída da ferramenta e a parte inferior do cavaco. Nesta aplicação, estudada em algumas pesquisas, o fluido é aplicado sob alta pressão;
Direção C: Aplicação do fluido entre a superfície de folga da ferramenta e a peça.
Aplicação por jorro do fluido de corte semi-sintético, vazão total de 1230 l/h.
Sistema de Jato d’água a alta pressão
 CLASSIFICAÇÃO DOS FLUIDOS DE CORTE
TIPOS AQUOSOS
Água: função refrigerante
Vantagens – abundante, baixo custo, não é inflamável, baixa viscosidade.
Desvantagens – corrosão, baixa molhabilidade.
Não é praticamente usado em produção.
 CLASSIFICAÇÃO DOS FLUIDOS DE CORTE
EMULSÕES: água em óleo (1 a 20%);
Indicado em operações onde a refrigeração é primordial.
Algumas emulsões contém aditivos tipo EP(extrema pressão – compostos sulfurados e clorados).
 CLASSIFICAÇÃO DOS FLUIDOS DE CORTE
ÓLEOS
Utilizado em operações onde o calor gerado por atrito é muito grande.
Onde tem formação de APC;
Baixa viscosidade – Vc alta – operação leve;
Alta viscosidade – Vc baixa – operação pesada.
 CLASSIFICAÇÃO DOS FLUIDOS DE CORTE
TIPOS DE ÓLEOS
Óleos Minerais Puros: aços baixo carbono, latão, bronze e
 ligas leves. 
Óleos Graxos: -origem vegetal e animal
 -boa capacidade de molhar
 - propriedades anti-soldantes fracas 
 - deterioram com o tempo
 - alto custo
 
 CLASSIFICAÇÃO DOS FLUIDOS DE CORTE
TIPOS DE ÓLEOS
Óleos Compostos: - mistura de óleos minerais e graxos (10
 a 30%)
 -vantagem dos graxos
Óleos Extrema Pressão: enxofre e cloro
 -ativos – enxofre reage quimicamente
 -cobre e suas ligas não podem ser usinados com EP 
 ativos (corrosão).
 
 SELEÇÃO DO FLUIDO DE CORTE
MATERIAL DA PEÇA
Al, Latão, Bronze e Cobre: - usinagem a seco ou óleos
 inativos sem enxofre.
 - não usar água (combustão– H)
Níquel e suas ligas: emulsões
Aços Carbono: qquer tipo de óleo – depende de outros 
 fatores.
 SELEÇÃO DO FLUIDO DE CORTE
MATERIAL DA PEÇA
Aços Inox Austeníticos: óleo tipo EP para evitar 
 emplastamento
FoFo Cinzento: - a seco ou com ar
Aços Endurecidos (torneamento): a seco 
 SELEÇÃO DO FLUIDO DE CORTE
CONDIÇÕES DE USINAGEM – Operação de usin.
Retificação: emulsão
Corte de dentes de engrenagens (lenta e pesada) – óleos ativos e viscosos
Furação Profunda: lubrif. de baixa viscosidade, óleos minerais compostos ou óleo sulfurado com baixa viscosidade. 
Brochamento: emulsões, óleos sulfurados ou puros
 SELEÇÃO DO FLUIDO DE CORTE
MATERIAL DA FERRAMENTA 
Aço Rápido: emulsão
Metal duro: qualquer tipo
Cerâmico, cobertura de TiNi: seco 
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 SELEÇÃO DO FLUIDO DE CORTE
USINAGEM A SECO OU MÍNIMO VOLUME DE ÓLEO 
Fluido de corte:
Dificuldade ou custo de reciclagem ou descarte;
Cavacos molhados;
Doenças de pele e pulmão;
Produção ambiental.
 SELEÇÃO DO FLUIDO DE CORTE
USINAGEM A SECO OU MÍNIMO VOLUME DE ÓLEO 
Fluido de corte:
1l de óleo contamina 1 milhão de l de água potável.
1992 – Alemanha – 60% do consumo total de
 lubrificante equivale a 1.151.312 t/ano.
 - 7,5 a 17% do custo de fabricação da peça.
ÓRGÃOS AMBIENTAIS
CONAMA – conselho Nacional de Meio ambiente
ISO 14001 – certifica que a empresa é comprometida com o meio ambiente.