UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ CAMPUS PONTA GROSSA USINAGEM COM GEOMETRIA DEFINIDA

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1 USINAGEM COM GEOMETRIA DEFINIDA Professor: Me. Eng. PAULO ROBERTO CAMPOS ALCOVER JUNIOR Curso de Tecnologia em Fabricação Mecânica 5 Período MT531

2 ; ; Desgaste de Ferramentas; Mecanismos de Desgaste; ; ;. 2

3 : Ferramentas de Usinagem Principais Propriedades: Alta dureza; Tenacidade suficiente para evitar falha por fratura; Alta resistência ao desgaste; Alta resistência a compressão; Alta resistência ao cisalhamento; Boas propriedades mecânicas e térmicas a temperaturas elevadas; Alta resistência ao choque térmico; Alta resistência ao impacto; Ser inerte quimicamente. 3

4 : Evolução dos Materiais de Ferramenta: Aço Ferramenta (1868); Aço Rápido (1900); Metal Duro (1926); Cerâmicas (1938); Nitreto de Boro cúbico (anos 50); Diamante mono e policristalino (anos 70). 4

5 : Aços Ferramenta: Baixo custo; Facilidade de afiação obtenção de gumes vivos; Tratamento térmico relativamente simples; Elevada dureza e resistência ao desgaste; Resistem a temperatura de até aproximadamente 250 C; Aços Rápidos: Aço ferramenta com alta liga de tungstênio, molibdênio, cromo, vanádio, cobalto e nióbio; Desenvolvido para aplicação de usinagem em elevadas velocidades; Resistem a temperatura de até aproximadamente 520 a 600 C; Tratamento térmico complexo (banho de sais). 5

6 : Aços Rápidos com cobertura : Revestimentos que incrementam resistência ao desgaste; TiC TiN Alta dureza (~2300 HV); Elevada ductilidade; Redução do caldeamento a frio (aresta postiça); Baixo coeficiente de atrito; Metal Duro - WIDIA: O tungstênio (W) é o metal de mais alto ponto de fusão (3387o C), maior resistência à tração (4200 N/mm2) e mais baixo coeficiente de dilatação térmica; A dificuldade de fusão do W levou ao desenvolvimento da metalurgia do pó; Elevada resistência à compressão (3500 N/mm2 ), dureza elevada até ~1000ºC, empregadas com sucesso na usinagem do ferro 6 fundido e de materiais não ferrosos.

7 : Metal Duro - WIDIA: Material de ferramenta mais utilizado na indústria; Indústria automobilística consome cerca de 70% das ferramentas de metal duro produzidas no mundo; Resistem a temperatura de até aproximadamente 1000 C; Aumento na vida útil das ferramentas na ordem de 200 a 400%. 7

8 : Metais Duros com Cobertura: Substrato tenaz com revestimento duro (TiC, TiN, Ti(CN), Al2O3,...); Combinando-se assim uma alta resistência a choques com alta resistência a desgaste (maior vida de ferramenta); Principais Revestimentos: Carboneto de titânio (TiC); Nitreto de titânio (TiN); Carbonitreto de titânio (Ti(C,N)); Nitreto de alumínio-titânio ((Ti, Al)N); Óxido de Alumínio (Al2O3); Camadas de diamante. 8

9 : Cermets: È constituído por TiC, TiN e geralmente tem o Ni como elemento de ligação; Sua principal aplicação é no acabamento dos aços, com altas velocidades e baixos avanços, embora também possam ser usadas nas operações de desbaste; Alta dureza a elevadas temperaturas e a grande estabilidade química, com pouca tendência à difusão; Os pontos fracos são as propriedades térmicas; Cerâmicas de Corte: Empregada na usinagem de aços e ferros fundidos; Altas velocidades de corte, altas potências de acionamento; Exigem máquinas rígidas e proteção ao operador; Resistentes à corrosão e às altas temperaturas; Elevada estabilidade química (boa resistência ao desgaste); Resistência à compressão. 9

10 : Nitreto de Boro cúbico cristalino - CBN: Segundo material de maior dureza conhecido; Obtido sinteticamente (primeira síntese em 1957), com transformação de estrutura hexagonal para cúbica (pressão + temperatura); Quimicamente mais estável que o diamante (até 2000 graus); Diamante: Material de maior dureza encontrado na natureza; Pode ser natural ou sintético; Monocristalino (anisotrópico) ou policristalino (isotrópico); Usinagem de ferro e aço não é possível (afinidade Fe-C); Usinagem de metais não ferrosos, plásticos, madeira, pedra, borracha; Usinagem de precisão e ultraprecisão; Pequenas ap e f, tolerâncias estreitas (baixa resistência a flexão das ferramentas); Emprego de altas velocidades de corte; Tempos de vida de até 80 vezes maior que os das ferramentas de 10 metal duro.

11 : Revestimento das Ferramentas: Proteção do material de base da ferramenta; Redução de atrito na interface cavaco/ferramenta; Aumento da dureza na interface cavaco/ferramenta; Condução rápida de calor para longe da região de corte; Isolamento térmico do material de base da ferramenta. 11

12 : Falha por Fratura: Esse modo de falha ocorre quando a força de corte, em um ponto da aresta de corte, se torna excessivamente alta, causando uma falha repentina por fratura frágil; Falha por Temperatura: Essa falha ocorre quando a temperatura de corte é muito alta para o material da ferramenta, o que faz com que o material na região da aresta de corte amoleça, resultando em deformação plástica e perda da afiação; Desgaste Gradual: O desgaste gradual da aresta de corte causa a perda da geometria da ferramenta, redução da eficiência do corte, aceleração do desgaste da ferramenta à medida que ela se torna mais desgastada e, finalmente, sua falha, de forma similar à falha por temperatura. 12

13 Desgaste de Ferramentas: Ferramenta de corte é solicitada, térmica, mecânica e quimicamente durante a usinagem; Série de avarias e desgastes de naturezas distintas podem ser observados na ferramenta de corte ao longo de sua utilização; Para evitar que ocorra o colapso total da ferramenta é fundamental estipular limites para as avarias e para os desgastes de flanco e cratera (regulares e previsíveis). 13

14 Avarias da Ferramentas: Desgaste: a) Flanco; b) Cratera; c) Entalhe; Deformações Plásticas da Aresta de Corte; Lascamento, Trincas e Quebra da Ferramenta. 14

15 Desgaste de Ferramentas: 15

16 Desgaste de Ferramentas: 16

17 Desgaste de Ferramentas: Desgaste do Flanco (VB): Tipo mais comum de desgaste e o tipo preferido de desgaste vida útil da ferramenta previsível e estável; Desgaste de flanco ocorre devido à abrasão, causada por constituintes duros no material da peça. 17

18 Desgaste de Ferramentas: Desgaste do Flanco (VB): Incentivado pelo aumento da velocidade de corte deterioração do acabamento da peça e, por modificar a geometria do gume original peça mude de dimensão (pode sair da faixa de tolerância). 18

19 Desgaste de Ferramentas: Desgaste do Flanco (VB): Ocorre na lateral, ou seja, na superfície de folga da ferramenta. É o resultado do atrito entre superfície que acaba de ser gerada com a superfície do flanco, adjacente à aresta de corte. É o tipo de desgaste mais comum. 19

20 Desgaste de Ferramentas: Desgaste do Flanco (VB): 20

21 Desgaste de Ferramentas: Desgaste do Flanco (VB): O desgaste de flanco é medido pela largura média de desgaste, VB; Essa largura de desgaste é chamada marca de desgaste do flanco. 21

22 Desgaste de Ferramentas: Desgaste de Cratera: Craterização localizada na saída da pastilha atrito e reação química entre o material da peça e a ferramenta, e é aumentada pela velocidade de corte; Craterização excessiva enfraquece o gume, e pode levar à quebra da ferramenta. 22

23 Desgaste de Ferramentas: Desgaste de Cratera: Não ocorre ao usar-se ferramentas de MD recobertas com Al 2 O 3 (eficiente contra a craterização), ferramentas cerâmicas, e quando o material da peça é frágil (gera cavacos arrancados). 23

24 Desgaste de Ferramentas: Gume Postiço: Causado por solda por pressão do cavaco napastilha; Mais comum na usinagem de materiais pastosos, como aços com baixo teor de carbono, aços inoxidáveis e alumínio; Baixa velocidade de corte aumenta a sua formação. 24

25 Desgaste de Ferramentas: Entalhe: Caracterizado por dano excessivo localizado na face e no flanco da pastilha na linha da profundidade de corte; Causado pela adesão (solda por pressão de cavacos) e deformação na superfície; Comum ao usinar aços inoxidáveis e HRSA (Heat resistant super alloys Ni, Ti, Co). 25

26 Desgaste de Ferramentas: Deformação Plástica: Ocorre quando o material da ferramenta é amolecido; Temperatura de corte está muito alta para uma determinada classe de ferramenta; Em geral classes mais duras e as coberturas mais espessas melhoram a resistência ao desgaste por deformação plástica; 26

27 Desgaste de Ferramentas: Deformação Plástica: Para evitar, temos algumas opções: Usar uma ferramenta com maior dureza a quente e maior resistência mecânica à deformação plástica; Mudar das condições de usinagem e/ou geometria da ferramenta, visando a diminuição dos esforços e da temperatura de corte. 27

28 Desgaste de Ferramentas: Lascamento e Quebra do Gume: Resultado de uma sobrecarga das tensões de tração mecânica tensões podem ocorrer por vários motivos, como martelamento de cavacos, pastilha muito dura e pouco tenaz, profundidade de corte ou avanço, ângulo de quina ε, inclusão de areia no material da peça, gume postiço, vibrações. 28

29 Desgaste de Ferramentas: Trincas Térmicas: Ocorre quando a temperatura no gume muda rapidamente de quente para frio; Altas velocidades de corte; Várias trincas podem surgir perpendiculares ao gume; Cortes interrompidos, comuns em operações de fresamento e 29 agravadas pelo uso de fluido refrigerante.

30 Desgaste de Ferramentas: Trincas Mecânicas: Choques mecânicos na entrada e/ou na saída da ferramenta na peça principalmente em operações de fresamento); Relativamente baixas velocidades de corte; Crescimento das trincas quebra da ferramenta. Para se evitar a formação ferramenta mais tenaz, diminuir o avanço, aplicação do fluido em abundância. 30

31 Desgaste de Ferramentas: Desgaste de flanco e cratera formas de desgaste mais regulares e previsíveis procura-se estabelecer condições de corte onde estas formas de desgaste são dominantes sobre o fim de vida da ferramenta; Desgaste de flanco mede-se no flanco a largura média do desgaste VB e a largura máxima da marca de desgaste VBmáx nem sempre a marca de desgaste é muito nítida, devido a mudanças de cor ou oxidações que ocorrem no flanco, nas regiões limites de contato; Além disso presença eventual de entalhes dificulta a interpretação precisa da marca de desgaste de flanco. 31

32 Desgaste de Ferramentas: 32

33 Desgaste de Ferramentas: 33

34 Desgaste x Avarias: Em geral desgastes se apresentam como falhas contínuas, isto é, possuem comportamento determinístico (podem ser modeladas matematicamente) ao longo de sua progressão até a deterioração completa da ferramenta permite um controle maior da vida; Por outro lado avarias são falhas transitórias que ocorrem aleatoriamente (não podem ser descritas explicitamente por uma função matemática) colapso (quebra total) detectadas frequentemente após o ocorrido p.ex. lascamento do gume: superfície usinada pode ficar extremamente danificada, que pode acarretar danos irreversíveis à peça. Alguns autores classificam a deformação plástica como um desgaste apresenta comportamento determinístico ao mudar a geometria da aresta de corte pelo deslocamento de material. Outros avaria de origem térmica causada pelas altas pressões e altas temperaturas aplicadas à ponta da ferramenta com baixa resistência ao cisalhamento e alta tenacidade deformação provoca deficiências no controle de cavacos e deterioração do acabamento da peça. 34

35 Desgaste x Avarias: Seu crescimento pode gerar a quebra do gume; Evita-se pelo emprego de uma ferramenta com maior dureza a quente e maior resistência à deformação, ou pela alteração das condições de corte e/ou geometria da ferramenta com o intuito de diminuir os esforços e a temperatura. 35

36 Mecanismos de Desgaste: 36

37 Adesão: Para ocorrer adesão afinidade entre o material da peça e o material da ferramenta; Além disto temperatura, tempo, pressão de contato devem estar situados em uma determinada faixa de valores; Para materiais que apresentam um encruamento acentuado adesão leva à formação do gume postiço Quando dois metais são forçados em um contato com altas pressões e temperaturas, uma adesão (soldagem) ocorre entre eles; 37

38 Abrasão Mecânica: Ocorre devido à presença de partículas duras no material da peça; Cisalhamento e saída de partes do gume postiço e sua extrusão pela interface superfície de corte/flanco levam a um desgaste acentuado; Essa ação abrasiva ocorre tanto no desgaste de flanco como no desgaste de cratera, e é uma causa importante do desgaste de flanco. 38

39 Difusão: Estado sólido transferência de átomos pertencentes à rede cristalina de um material para a rede cristalina de outro material, constituída de elementos que apresentam afinidade entre si; Quanto maior for a afinidade, temperatura de contato, tempo de contato maior será a difusão entre a ferramenta e o cavaco; Superfície da ferramenta empobrecida dos átomos responsáveis pela sua dureza; Temperaturas associadas à difusão de 850 C a 1200 C não promove a fusão do material. 39

40 Difusão: Átomos de Co do MD na usinagem de ligas de Ti, indo para o cavaco cratera. 40

41 Difusão: Efeito da Temperatura: A uma temperatura específica uma pequena fração do número total de átomos é capaz de realizar movimentos por difusão em virtude de suas energias vibracionais; Essa fração de átomos aumenta com o aumento da temperatura, pois aumentam suas energias vibracionais; Além disso, o número de vazios aumenta com a temperatura; 41

42 Oxidação: Após o corte muitas vezes são observadas cores de revenimento na região de contato entre o cavaco e a ferramenta provocadas pela oxidação da ferramenta; Só ocorre se a temperatura for suficientemente elevada e se houver a presença de O 2 na região aquecida; MD em temperaturas de corte acima de 8000 C mecanismo de oxidação ocorre de forma intensa; Camada oxidada, quando mais macia que o material original da ferramenta cisalhada para fora expondo um novo material para manter o processo de reação; Camada oxidada, quando mais dura (p.ex. Al 2 O 3 ) mais resistente que o material original da ferramenta cisalhada para fora expondo um novo material para manter o processo de reação; Assim materiais de ferramenta que não contém Al 2 O 3 desgastam-se mais facilmente por oxidação. 42

43 : Tempo que a ferramenta trabalha efetivamente (deduzido os tempos passivos), até perder a sua capacidade de corte, dentro de um critério previamente estabelecido; Grandezas avaliadas para definir a vida da ferramenta tempo de corte, volume de material cortado, número de peças fabricadas. Fim da vida detectável quando ocorre mudança em uma ou mais características do processo: Valores elevados de desgastes; Temperaturas excessivas atingidas pela ferramenta; Tolerâncias dimensionais fogem do controle; Acabamento superficial deixa de ser satisfatório; Componentes da força de usinagem aumentam excessivamente; Mudanças no ruído; Mudanças naforma de cavaco; Vibrações entre a peça e ferramenta. 43

44 : Curvas de vida de uma ferramenta para um determinado material ensaios de usinagem de longa duração gume da ferramenta trabalha em condições constantes de corte, sendo utilizado um critério de fim de vida de desgaste previamente fixado; Definição do critério de desgaste deve-se conhecer a forma do desgaste e os mecanismos que regem seu surgimento. 44

45 : 45

46 : 46

47 : 47

48 : Equação de Taylor: n relativamente constante para um determinado material de ferramenta; C depende do material da ferramenta, do material da peça e das condições de corte. 48

49 : 49

50 : Apesar do desgaste de flanco ser o critério de fim de vida da ferramenta na equação de Taylor, esse critério não é muito prático no ambiente de uma indústria (dificuldades e do tempo necessário para medir o desgaste de flanco). 50

51 : Critérios alternativos: inspeção visual do gume pelo operador da máquina para determinar quando deve ser trocada a ferramenta; degradação do acabamento superficial da peça; troca da ferramenta após um determinado número de peças terem sido fabricadas; troca da ferramenta quando um determinado tempo de corte acumulado para a ferramenta tiver sido alcançado. 51

52 ; Funções; Propriedades; Fluido Ideal; Classificação; Seleção; MQF. 52

53 : Conceito: Fluidos de corte são aqueles líquidos e gases aplicados na ferramenta e no material que está sendo usinado, a fim de facilitar a operação de corte; 53

54 : A utilização de fluidos de corte na usinagem se iniciou em 1890,com a água e a seguir soluções água/soda ou água/sabão (evitar a oxidação - peça e ferramenta); A água tem alto poder refrigerante, mas um baixo poder lubrificante (além de provocar oxidação). Por isto, outros fluidos de corte foram desenvolvidos; Nos últimos anos muito tem se discutido sobre o corte a seco ou com mínima quantidade de fluido (MQF). 54

55 : Os custos operacionais do fluido de corte podem chegar a 17% dos custos de fabricação por peça em indústrias metalúrgicas (valor referência: 0,40 R$/ litro); Os fluidos de corte podem causar danos à saúde se absorvidos (contato pela pele, respiração e/ou ingestão) pelo ser humano; As doenças mais comuns são : dermatites, alergias, perda da capacidade pulmonar, câncer gastrointestinal e outros tipos de câncer.os fluidos de corte podem também afetar o meio ambiente (solo, água e ar). 55

56 Regiões de ação do fluido de corte: 56

57 Funções dos : Caráter Funcional: Redução do atrito entre ferramenta e cavaco; Expulsão dos cavacos gerados (principalmente em furações profundas); Refrigeração da peça (redução de danos térmicos, manutenção da medida, facilidade de manuseio); Melhoria do acabamento da superfície usinada (redução do atrito peça/ferramenta e redução dos danos térmicos); Refrigeração da máquina-ferramenta (precisão de posicionamento). Caráter Econômico: Redução do consumo de energia; Redução dos custos de ferramenta; Diminuição ou eliminação da corrosão na peça. 57

58 Funções dos : Refrigerar (remover calor/ reduzir deformação); Lubrificar ( reduzir desgaste e atrito/ reduzir as forças de corte); Retirar o cavaco da região de corte (em algumas aplicações); Proteção contra a corrosão (em algumas aplicações ). 58

59 Fluido como Refrigerante: Ter baixa viscosidade, a fim de que flua facilmente; Alta condutividade térmica e alto calor específico; Boa molhabilidade (capacidade de molhar bem o metal - contato térmico); Evita dilatação e danos térmicos à estrutura superficial das peças. 59

60 Fluido como Lubrificante: Resistir a pressões e temperaturas elevadas sem se vaporizar; Boas propriedades anti-fricção e anti-soldantes; Viscosidade adequada- suficientemente baixa para permitir fácil circulação do fluido,suficientemente alta para garantir aderência às superfícies da ferramenta. 60

61 Expulsão de Cavacos / Anti-Corrosão: Para expulsão de cavacos, o fluido deve estar a alta pressão e baixa viscosidade. Além disto os cavacos devem ser pequenos; Não corroer mas, pelo contrário, ter a capacidade de proteger a peça e a máquina dos efeitos da corrosão; 61

62 Demais Propriedades: Ausência de odores desagradáveis; Não causar dano à pele ou qualquer outro risco à saúde; Não corroer mas, pelo contrário, ter a capacidade de proteger a peça e a máquina dos efeitos da corrosão; Isenção da tendência a originar precipitados sólidos que se depositam nas guias da máquina e/ou entopem os tubos de circulação do fluido de corte. 62

63 Características de um bom fluido de corte: Bom Refrigerante: baixa viscocidade a fim de que flua facilmente; capacidade de molhar bem o metal para criar um bom contato térmico; alta calor específico e alta condutividade térmica; Bom Lubrificante: resistir a pressões e temperaturas elevadas sem vaporizar; boas propriedades anti-fricção e anti-soldantes; viscosidade adequada a viscosidade deve ser suficientemente baixa para permitir uma fácil circulação do fluido e suficientemente alta de modo a permitir uma boa aderência do fluido às superfícies da ferramenta. 63

64 Fluido Ideal: Ausente; Caso seja utilizado, o fluido de corte deve ser de fácil manutenção e retorno ao sistema; de fácil tratamento; seus resíduos devem ser não poluentes e ele deve ser biodegradável; 64

65 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 Grupos de : Sólido: grafite, bissulfeto de molibdênio (SÓ LUBRIFICAM); Líquido: mais importante e mais amplamente empregado, eles ocupam lugar de destaque por apresentarem propriedades refrigerantes e lubrificantes; Gasosos: Ar, CO 2, N (SÓ REFRIGERAM). 65

66 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 Classificação: Óleo de Corte; Aquosos; Gases; Pastas e lubrificantes sólidos. 66

67 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 Classificação: Óleo Integral: Base mineral (óleos de petróleo,etc); Base vegetal (óleos de mamona,etc); Base sintética (ésters, solventes sintéticos). 67

68 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 Classificação: Óleo Integral: Veículo = óleo. A viscosidade do fluido depende da viscosidade do veículo; Aditivos = agregam propriedades ao fluido de corte, sendo principalmente: - anticorrosivos; - antioxidantes; - melhoradores de viscosidade; - aditivos de extrema pressão ( garantem que o óleo não se vaporize, mesmo sob alta pressão); 68

69 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 Classificação: Óleo Integral: Óleo mais viscoso = maior poder de lubrificação; aplicável onde o calor gerado por atrito é muito grande, principalmente em desbaste pesado; Óleo menos viscoso = maior poder de refrigeração; aplicável para altas velocidades de corte (o calor é rapidamente dissipado); Problemas = alto custo em relação aos emulsionáveis, risco de incêndio, ineficiência à altas velocidades de corte, baixo poder refrigerante, formação de fumos(névoa) e riscos à saúde. 69

70 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 Classificação: Água: Primeiro fluido de corte utilizado. Vantagens = abundância, baixo custo, não é inflamável e tem baixa viscosidade; Desvantagens = provoca corrosão dos materiais ferrosos e apresenta baixo poder umectante (molhabilidade). Praticamente não utilizado na produção. 70

71 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 Classificação: Fluidos Solúveis emágua: Emulsões (óleo em água, aspecto leitoso); Micro-emulsões (aspecto transparente); Soluções químicas (aspecto transparente); 71

72 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 Classificação: Fluidos Solúveis emágua: Emulsões: Não é uma solução (água e óleo não se misturam); Substâncias químicas (os emulsionadores) reduzem a tensão superficial da água, possibilitando que o óleo se disperse; É comum que se tenha 60% ou mais de óleo na água; Especialmente adequadas onde o requisito principal é a refrigeração, quando a retirada de material não é muito grande; Os aditivos eliminam os inconvenientes da água (corrosão/ baixo poder umectante). 72

73 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 Classificação: Fluidos Solúveis emágua: Emulsões Principais Aditivos: Biocidas = bactericidas (eliminam bactérias) e fungicidas (eliminam fungos e leveduras). Para evitar o ataque aos agentes emulsionadores; EP (extrema pressão) = aumentam o poder de lubrificação. Em algumas operações, as emulsões com EP podem substituir os óleos integrais; Anticorrosivos e umectantes. 73

74 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 Classificação: Fluidos Solúveis em Água: Micro - Emulsões: Também chamados semi-sintéticos; Apresentam aditivos e compostos químicos que realmente se dissolvem na água, formando moléculas individuais; Apresentam menor quantidade de óleo na água (tipicamente,em torno de 10% ); Os semi-sintéticos têm maior vida útil, porque é necessária uma menor quantidade de emulsionantes ( em relação às emulsões); Sofrem menos ataques por bactérias. 74

75 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 Classificação: Fluidos Solúveis em Água: Soluções Químicas: Também conhecidas como fluidos sintéticos; Não apresentam óleo mineral em sua fórmula básica; Compostos químicos reagem com a água, formando fases únicas; Os sintéticos,teoricamente, têm vida útil infinita; Pois não são necessários emulsionantes; Não sofrem ataques por bactérias, alguns são biodegradáveis. 75

76 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 Classificação: Fluidos Solúveis em Água: Soluções Químicas: Consistem de sais orgânicos e inorgânicos e aditivos (principalmente os de lubricidade, biocidas, anticorrosivos e umectantes); Uma vez adicionado à água, não pode ser separado. É necessário um fluido para cada tipo de processo (ex:torneamento,fresamento). 76

77 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 Classificação: Gases: Ar sob alta pressão. Alguns casos raros: Argônio,Hélio, Nitrogênio; Pastas e Lubrificantes Sólidos: Operações manuais e especiais. 77

78 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 78

79 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 Seleção: Considerar principalmente: material da peça e da ferramenta, operação de usinagem e severidade da operação; O óleo integral é preferível para condições severas. Enquanto os fluidos aquosos são preferidos para condições brandas. 79

80 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 Problemas com o uso de fluido de corte: Agente nocivo ao homem e ao meio ambiente; Contato do fluido com o operário pode ser direto ou através de vapores, névoa ou subprodutos formados durante a usinagem; Problemas de pele (irritações, dermatites, erupções,...); Câncer (pele, reto, cólon, bexiga, estômago, esôfago, pulmão, próstata, pâncreas,...); Doenças pulmonares (asma, bronquite, pneumonia, fibroses, redução da capacidade respiratória,...); Descarte de fluidos - agressão ao meio ambiente; Novas leis (rígidas) - diminuição do impacto ambiental; Desenvolvimento de processos alternativos. 80

81 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 Tendências: MQF pulverizar uma quantidade mínima de óleo (menos de 60 ml/h) em um fluxo de ar comprimido.aplicável em apenas 20% dos casos; Usinagem a seco; Fluido único; Uso dos sintéticos; Baixa formação de névoas; Leis ambientais dificultam descarte. 81

82 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 Tendências: Usinagem a seco: Usinagem extensiva a seco já é empregada no torneamento e fresamento de aços e ferros fundidos com ferramentas de metalduro revestido, ferramentas cerâmicas e de CBN; A ausência de fluido de corte exige introdução de medidas adequadas que compensem a falta das funções primárias: Sistema de refrigeração da máquina-ferramenta; Sistema de retirada dos cavacos da região de trabalho; Adequação da geometria da ferramenta, entre outras. 82

83 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 Tendências: Aplicação direcionada de fluido de corte a alta pressão: 83

84 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 Tendências: Aplicação em Mínima Quantidade de Fluido: Onde não é possível a eliminação, faz-se a minimização do fluido; Sistema para pulverização do fluido (ar + óleo); Exige adaptação das características técnicas dos fluidos; Definição dos volumes empregados; Vazão menor que 50 ml/h. 84

85 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 Tendências: Aplicação em Mínima Quantidade de Fluido: Minimização da quantidade de fluido; Fluido aplicado em gotas ou pulverizado com o ar; Direcionado contra áreas de atrito; Desvantagens: Custos adicionais para pressurizar o ar e suportes tecnológicos; Fumaça de óleo gerados ( apesar de ser menor do que no fluido cortante). 85

86 terça-feira, 10 de outubro de 2017, 14:51 STEMMER, C. E. Ferramentas de corte I. 5. ed. Florianópolis: UFSC STEMMER, C. E., Ferramentas de corte II: brocas, alargadores, ferramentas de roscar, fresas, brochas, rebolos, abrasivos. 2. ed. Florianópolis: Ed. da UFSC FERRARESI, D. Fundamentos da usinagem dos metais. São Paulo: Edgard Blücher, DINIZ, A. E., MARCONDES, F.C., COPPINI, N. L., Tecnologia da Usinagem dos Metais. 3 ed.,, São Paulo: Artliber SANDVIK DO BRASIL Divisão Coromant. Manual técnico de usinagem: torneamento, fresamento, furação, madrilhamento, sistemas de fixação. São Paulo: [s.n.] 86