Port. Proc. Industriais

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ENSINO PRESENCIAL 
Engenharia mecâtronica – 5°semestre
reginaldo da silva quintania - 203612014
Portfólio 01 Processos Industriais
Técnologia da Usinagem dos Materiais
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Guarulhos
2016
Reginaldo da silva quintania
Portfólio 01 Processos Industriais
Técnologia da Usinagem dos Materiais
Trabalho apresentado ao Curso Engenharia Mecâtronica da Faculdade ENIAC para a disciplina de Processos Indutriais
Prof. Esp. Antônio Carlos Neto
Guarulhos
2016
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RA final 6
Questões Capitulo 10
1. Como F.W.Taylor em 1890, introduziu a utilização do fluido de corte na usinagem. Enos dias de hoje. Quais são os fatores que levam a diminuição do uso do fluido de corte?	
R: Inicialmente Taylor utilizou água para resfriar a ferramenta, depois uma solução água e soda, ou água e sabão para evitar a oxidação da peça ou ferramenta. Alguns fatores que levam a diminuição do fluído de corte são:	
A) Corrosão de peças e/ou da máquina:	
Presença de água nas soluções e emulsões pode acelerar um processo de corrosão. 	
B) O crescimento de bactérias pode resultar em odores ofensivos, manchas nas peças e máquinas, problemas com filtros e clarificadores e redução da vida do fluido de corte (principalmente emulsões e óleos).	
C) Sujeiras e impurezas:	
Partículas metálicas, óleos hidráulicos e de lubrificação da máquina e maus hábitos de higiene dos operadores podem tanto prejudicar as peças,ferramentas e máquinas quanto reduzir a vida do fluido de corte.
D) Risco de incêndio:	
Fluidos integrais podem entrar em combustão. É necessário atenção às condições de corte e à formulação do óleo. Também metais como o Magnésio podem provocar ignição quando em contato com a água. Assim, não se usam soluções ou emulsões com o magnésio.	
E) Ataque à saúde:	
Névoas de óleo podem irritar a pele e as vias respiratórias. O contato freqüente da pele com fluidos de corte (principalmente os que contém óleo nacomposição) pode resultar numa variedade de problems de pele, havendo diferentes mecanismos de ataque e com diferentes manifestações. (recomenda-se hábitos de higiene constantes e cremes protetores para a pele).	
F) Poluição do Meio-Ambiente:	
Um litro de óleo pode tornar impróprio para o uso um milhão de litros de água potável. Por esse e muitos outros motivos é necessária total atenção ao tratamento e destino do fluido de corte usado.
2. O que é MQF? E como isso ocorre?	
R: O método de mínima quantidade de lubrificação (MQL) ou mínima quantidade de fluido (MQF) está entre a usinagem com refrigeração e a sem refrigeração. Apenas uma gota de óleo é lançada na área de corte para produzir um filme de lubrificante protetivo. Neste caso, quase a seco, uma quantidade mínima de fluido é dirigida por um jato de ar ao ponto onde está sendo executada a usinagem. O volume de fluido pode variar em função do volume de cavacos e do processo de usinagem. Os fluidos lubrificantes utilizados devem ser ecologicamente corretos (isento de solventes e materiais fluorados) e com altíssima taxa de remoção de calor. A mínima quantidade de fluido deve ser suficiente para reduzir o atrito da ferramenta e evitar a aderência dos materiais.	 
3. Quais são as funções do fluido de corte?	
a) Refrigerar a região de corte.	
b) Lubrificar as superfícies em atrito.	
c) Arrastar o cavaco da área de corte.	
d) Proteger a ferramenta, a peça e a máquina contra oxidação e corrosão.
4. Quando um fluido de corte é utilizado como refrigerante. O mesmo precisa apresentar?	
a) Baixa viscosidade a fim de que flua facilmente;	
b) Capacidade de molhar bem o metal para estabelecer um bom contato térmico;	
c) Alto calor específico e alta condutividade térmica.	
5. O fluido de corte está relacionado com a vida da ferramenta, acabamento superficial e/ou tolerância dimensional? Explique.
R: A escolha do fluido de corte influi diretamente na qualidade do acabamento superficial das peças, na produtividade, nos custos operacionais e também na saúde dos operadores e no meio-ambiente.
6. Na usinagem de magnésio, alumínio e suas ligas é muito comum a usinagem a seco. Por quê?	
R: Devem ser usinados a seco ou com óleos inativos sem enxofre porque não se pode utilizar fluídos com água devido ao risco de combustão, causada pela liberação de hidrogênio.	
7. O que ocorre com um fluido de corte quando o mesmo é utilizado como lubrificante? E quais devem ser suas características para que isso ocorra de maneira eficaz? (cite todas)	
R: O fluido de corte penetra na interface rugosa por capilaridade. Como consequência, reduz-se uma parcela da geração de calor. Também reduz o consumo de energia, a força necessária ao corte e praticamente elimina-se o gume postiço. Suas características são:
•Redução da Força e Potência necessárias ao corte;	
•Redução do consumo de Energia;	
•Diminuição da Temperatura da peça e da ferramenta em trabalho;	
•Desobstrução da região de corte;	
•Aumento da Vida da ferramenta;	
•Eliminação do Gume Postiço;	
•Melhor Acabamento da superfície usinada.	
8. Mostre como são classificados os fluidos de corte. Além deles podem ser utilizados mais alguns tipos de fluido de corte?	
R: Os fluidos de corte são assim classificados:	
-Fluido básico: Todos os fluidos, tais como óleos minerais, água e outros, usados tal qual ou aditivados, para operações de corte ou similares.
-Fluidos de corte: Qualquer fluido usado para corte ou usinagem de metais ou outros materiais.	
-Fluidos sintético: Fluido de corte que não contém óleo mineral. É usado misturado em água, na qual, usualmente, forma solução.
-Fluido semi-sintético: Fluido de corte que contém pequena quantidade de óleo mineral É usado misturado em água , na qual forma emulsão muito fina, parecida com as soluções. Um termo mais apropriado para este fluido de corte seria óleo solúvel com baixo teor de óleo mineral.	
- Óleo integral: Fluido de corte a base de óleos minerais ,usado como fornecido. Não é misturado a água. Eventualmente emprega-se a palavra óleo puro.	
- Óleo solúvel: Fluido de corte a base de óleos minerais, seja qual for o teor do óleo mineral, é usado misturado à água emulsão.
- Óleo solúvel concentrado: Óleo solúvel em forma de fornecimento, antes de ser misturado a água.	
9. Cite e explique os fluidos de corte do tipo aquosos.	
R: São fluidos de corte formulados a partir da água. Estes fluidos conservam a característica da água de ser um líquido refrigerante e são chamados de Soluções Químicas.	 
Soluções químicas são compostos monofásicos de óleos dissolvidos completamente em água, não há necessidade da atuação de elementos emulgadores, pois os compostos reagem quimicamente entre si formando fase única.	 
10. Quando se dá preferência para os fluidos a base de óleo?	
R: Em operações onde o calor gerado pelo atrito é muito grande.
11. Como devemos selecionar corretamente o fluido de corte? Explique cada uma das variáveis.	
R: Para um bom desempenho na aplicação, um fluido de corte deve ter as seguintes propriedades:	 
• Calor específico: essa propriedade varia significativamente com a temperatura, e mostra aumentos significativos relacionados à maior polaridade da molécula e/ou à ligação de hidrogênio presente. 
• Condutividade térmica:varia, assim como o calor específico. A condutividade térmica dos hidrocarbonetos líquidos varia de 0,14 W/m2. K a 0ºC até 0,11W/m2. K a 400ºC, podendo ser aplicados esses valores a todos os óleos minerais e hidrocarbonetos sintéticos usados em lubrificantes.	 
• Propriedade anticorrosivas: São propriedadesnecessárias para proteger a peça, a ferramenta e os componentes da máquina operatriz contra a corrosão.	 
• Propriedades antiespumantes: são necessárias num fluido de corte para evitar a formação de espuma persistente que possa vir a dificultar a visão do operador ou influir de forma negativa sobre a propriedade de refrigeração por meio de bolhas de ar na área do corte, pouca transferência de calor no reservatório, entre outros. 
• Propriedades antioxidantes: essa propriedade evita que o fluido se oxide prematuramente sob as ações de altas temperaturas nas operações e da forte aeração a que a peça, a máquina e a ferramenta são expostas.	 
• Compatibilidade com o meio ambiente: a compatibilidade do fluido de corte com o meio ambiente deve ser analisada em relação a saúde humana, pois os operadores das máquinas são expostos ao contato direto e por longo período de tempo à aspiração de névoa e/ou vapores formados durante a operação dos componentes da máquina. A máquina operatriz é composta de uma grande variedade de materiais, e esses materiais devem ser compatíveis com o fluido e não podem agredir o meio ambiente.
	
• Absorção de calor: uma alta capacidade de absorção de calor é influenciada diretamente pela viscosidade do fluido, pelo calor específico, pela condutividade térmica e, em casos de fluidos aquosos, pelo calor latente de vaporização, o que influencia diretamente na propriedade de refrigeração do fluido.
• Propriedade de lavagem e decantação de cavacos e impurezas: os cavacos devem ser removidos, o mais rápido e eficientemente possível da área de corte, para evitar a quebra de ferramentas e danos às peças. A viscosidade, a tensão superficial e a facilidade de decantação dos cavacos influenciam diretamente a ação de lavagem do fluido	. 
• Umectação: uma capacidade de umectação alta faz com que a superfície da peça, o cavaco e as ferramentas sejam molhados rapidamente pelo fluido e influi diretamente sobre a capacidade de refrigeração do mesmo.	 
• Antidesgaste: essa propriedade reforça a propriedade de lubrificação do óleo mineral e é proporcionada pela graxa, aditivos, entre outros componentes.	 
• Antissolda ou Extrema Pressão: essas propriedades são necessárias quando o poder de lubrificação e os aditivos antidesgaste não são tão eficientes que resistam sozinhos a pressões de corte muito altas.
	 
• Estabilidade do fluido: esta propriedade é necessária durante a estocagem e o uso para assegurar que oproduto seja homogêneo ao chegar à área de corte. Os óleos solúveis são bastante sensíveis quanto à estabilidade, devido à variedade de componentes de que são formados. Entretanto, os óleos integrais e os fluidos sintéticos também apresentam a possibilidade de separação durante sua estocagem, se seus componentes não forem selecionados de maneira correta.	
• Odores: é muito importante para fluidos de corte que haja ausência de odores muito fortes e/ou desagradáveis, pois, na operação de usinagem, grandes superfícies são expostas à atmosfera e o aquecimento durante a operação contribui ainda mais para o desprendimento de odores ao meio ambiente. Precipitados: não é bom para o fluido de corte a formação de precipitados sólidos ou de qualquer outra natureza, pois o fluido deve garantir uma livre circulação no sistema. Os fluidos de corte solúveis são muito sensíveis a esse tipo de problema em presença de água dura. Já os sintéticos podem formar resíduos às vezes muito difíceis ou até mesmo impossíveis de serem removidos.	
• Viscosidade: em fluidos de corte, a viscosidade deve ser suficientemente baixa para assegurar a circulação do mesmo pela máquina, para manter um jato de fluxo abundante na área de corte e permitir uma rápida decantação dos cavacos e outros resíduos. Em alguns casos, porém, a viscosidade do fluido de corte deve ser relativamente alta para queo mesmo possa exercer a sua função de lubrificante.
 
• Transparência: é necessário e indispensável que o fluido de corte possua transparência para poder permitir que o operador observe a peça durante o seu corte.	 
12. Por que devemos pensar na usinagem sem fluido de corte e/ou com mínima quantidade de fluido (MQF)?	
R: Devemos pensar, pois a usinagem com (MQF) nos traz os seguintes benefícios: eliminação de custos de aquisição e manutenção dos fluidos, bem como dos impactos negativos ao meio ambiente e à saúde do operador. Resultados positivos têm sido obtidos, empregando esta técnica em operações de torneamento e fresamento, utilizando-se ferramentas de metal-duro revestido, de cerâmica e de nitreto de boro cúbico. A aplicação desta técnica, entretanto, exige a adaptação de todos os fatores influentes no processo: sistema de refrigeração da máquina-ferramenta, sistema de remoção do cavaco, parâmetros de corte, entre outros.
CONCLUSÃO
Neste portfólio de processos industriais tive a felicidade de me aprofundar no capítulo 10 do livro “tecnologia da usinagem dos materiais” onde o tema tratado era sobre fluidos de corte lubrificantes o qual descobri que são usados nas indústrias metal-mecânicas. Possuem composições complexas que variam de acordo com o tipo de operação executada e com os metais a serem trabalhados.
Referências Bibliográficas	
COPINI, Nivaldo Lemos; DINIZ, Anselmo Eduardo;	 MARCONDES,Francisco Carlos. Tecnologia da Usinagem dos Materiais.Ed. Artliber, 2008, 6ªedição.