Usinagem com ou sem refrigeração?

By Admin, 14 de fevereiro de 2020

OS MITOS DA REFRIGERAÇÃO NOS PROCESSOS DE USINAGEM

OS MITOS DA REFRIGERAÇÃO NOS PROCESSOS DE USINAGEM

Uma das dúvidas mais frequentes dos usuários, no que diz respeito a operações de fresamento, está ligada ao uso ou não de refrigeração.

Por décadas, o uso de óleo de corte ou líquido refrigerante foram utilizados, seja por necessidade do material a ser usinado, seja por características do projeto das máquinas-ferramentas, ou mesmo por conta das ferramentas de corte. E com isso, criou-se um conservadorismo em torno do assunto, que merece ser repensado.

O QUE ISSO SIGNIFICA NA PRÁTICA?

As pastilhas de metal duro modernas, em específico as com cobertura, que são a maioria hoje em dia, normalmente não requerem fluido de corte durante a usinagem. As classes cobertas melhoram a vida e a confiabilidade da ferramenta quando usadas em um ambiente sem uso de refrigeração.

Isso vale mais ainda para cermets, cerâmicas, nitreto cúbico de boro (CBN) e diamante policristalino (PCD).

As altas velocidades de corte de hoje resultam em uma zona de corte muito quente. A ação de corte ocorre com a formação de uma zona de fluxo, entre a ferramenta e a peça de trabalho, com temperaturas de cerca de 1.000 graus Celsius ou mais.

Qualquer fluido de corte que chega nas proximidades das arestas de corte será instantaneamente convertido em vapor e não terá praticamente nenhum efeito de resfriamento.

O efeito de eliminar a refrigeração no fresamento só vai enfatizar as variações de temperatura que ocorrem com as pastilhas entrando e saindo do corte. As variações de temperatura que ocorrem com a eliminação do líquido refrigerante, estão dentro da capacidade para a qual a pastilha foi desenvolvida (utilização máxima).

Adicionando líquido refrigerante as variações serão mais bruscas ao resfriar a pastilha enquanto ela está fora do corte. Essas variações ou choques térmicos causam trincas térmicas. Isso, sem dúvida, resultará em um final prematuro da vida da ferramenta. Quanto mais quente a zona de corte mais inadequado é usar fluido de corte ou líquido refrigerante.

Classe modernas de metal duro, cermets, cerâmica e CBN são desenvolvidas para suportar velocidades de corte constantes e temperaturas elevadas.

Por outro lado, diferenças de vida da ferramenta de até 40%, e em alguns casos específicos ainda maiores, não são incomuns, para o fresamento sem refrigeração. Se a usinagem for em materiais pastosos, como aços de baixo carbono e aços inoxidáveis, a formação de arestas postiças ocorre e certas precauções precisam ser tomadas.

Alcançando-se a zona de fluxo a altas temperaturas o problema é eliminado. Nenhuma ou muito pouca aresta postiça será formada.

Com baixas velocidades de corte, onde a temperatura na zona de corte é menor, a refrigeração pode ser aplicada com menos resultados prejudiciais para a vida útil da ferramenta.

HÁ ALGUMAS EXCEÇÕES DE QUANDO O USO DE FLUIDO DE CORTE PODE SER INDICADO:

A usinagem de ligas resistentes ao calor (HRSA) é geralmente feita com baixas velocidades de corte. Em algumas operações é importante usar refrigerante para lubrificação e para esfriar o componente. Especialmente em operações de canais profundos.

Acabamento de aço inoxidável e alumínio, para evitar manchas de pequenas partículas na textura da superfície. Neste caso, o refrigerante tem um efeito lubrificante e, em certa medida, também ajuda a expulsar as micropartículas da superfície usinada.
Usinagem de componentes de paredes finas, para evitar distorções geométricas.
Ao usinar ferros fundidos, cinzento ou nodular, o refrigerante coleta a poeira do material. (O pó também pode ser coletado com equipamento para limpeza a vácuo.)
Lavar paletes, componentes e peças de máquinas eliminando os cavacos. (Também pode ser feito com métodos tradicionais, ou seja, através de mudanças de projeto.)
Prevenir corrosão em componentes e partes vitais das máquinas.

ECONOMIAS ESSENCIAIS PODEM SER FEITAS POR MEIO DE USINAGEM SEM REFRIGERAÇÃO:

Aumentos na produtividade conforme mencionado.
Custos de produção reduzidos. O custo com refrigerante e o seu descarte representa 15-20% dos custos totais de produção.
Aspectos ambientais e de saúde. Uma fábrica mais limpa e saudável com eliminação da formação de bactérias e mau cheiro.
Não há necessidade de manutenção dos tanques para líquidos refrigerantes ou sistemas de refrigeração. Geralmente é necessário fazer paradas regulares para limpar as máquinas e equipamentos de refrigeração.
Normalmente, há uma melhor formação de cavacos com a usinagem sem refrigeração.

NOSSAS DICAS
Se estiver usando pastilhas de metal duro ou ferramentas sólidas de metal duro, a diferença na vida da ferramenta entre a primeira e a última alternativa descritas pode ser de até 50%.

Se estiver usando classes cermet, cerâmica ou nitreto cúbico de boro não se deve aplicar refrigeração de forma alguma.

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