AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DO FLUIDO DE CORTE COMERCIAL E RECUPERADO NO PROCESSO DE RETIFICAÇÃO

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7º CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE FABRICAÇÃO

7th BRAZILIAN CONGRESS ON MANUFACTURING ENGINEERING

20 a 24 de maio de 2013 – Penedo, Itatiaia – RJ - Brasil

May 20th to 24th, 2013 – Penedo, Itatiaia – RJ – Brazil

AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DO FLUIDO DE CORTE COMERCIAL E

RECUPERADO NO PROCESSO DE RETIFICAÇÃO

Hugo Vilaça Lima, hugo-vilaca@hotmail.com1 Leonardo Roberto da Silva, lrsilva@deii.cefetmg.br1 Claudinei Rezende Calado, crcalado@des.cefetmg.br1

Luciana Isabel de Oliveira Marcelino, liomarcelino@hotmail.com1 Renato Françoso de Ávila, renato.avila@ifsudestemg.edu.br2 Felipe Amaral Oliveira, faoberilo@yahoo.com.br1

Patrícia Pereira Guimarães, patyengmat@yahoo.com.br1 Júnia Bicalho Duarte junia_bicalho@hotmail.com1 Marina Rabelo Moreira, marinarabelom@gmail.com1

1_{Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais- CEFET-MG- Campus I- Departamento de Engenharia de}

Materiais.Avenida Amazonas, 5253. Nova Suíça. Belo Horizonte, MG, Brasil.

2_{Instituto Federal do Sudeste de Minas Gerais - IF Sudeste MG,}

Resumo: O processo de retificação é empregado na fabricação de componentes que requerem excelente qualidade dimensional e acabamento superficial. O desempenho deste processo depende muito das condições de lubri-refrigeração produzidas pelos fluidos de corte, que são utilizados para amenizar os problemas que afetam a integridade das peças, como queima e danos microestruturais. Entretanto, os fluidos de corte são uma das fontes mais problemáticas na manufatura, pois são produtos nocivos ao meio ambiente e a saúde humana. Neste trabalho teve-se como intuito avaliar o desempenho dos fluidos de corte comercial e recuperado na qualidade das peças produzidas com aço ABNT 4340 temperado e revenido com dureza média de 52 HRc no processo de retificação cilíndrica externa de mergulho.Todos os parâmetros de corte foram mantidos constantes alternando-se apenas a velocidade de mergulho e o tempo de centelhamento (spark out). A avaliação do desempenho dos fluidos de corte consistiu na análise do seu potencial corrosivo, na analise da integridade superficial da peça (rugosidade, microestrutura e microdureza) e no desgaste do rebolo. Os resultados possibilitaram a viabilização da reutilização do fluido de corte proporcionando

melhoria na eficiência do processo e contribuindo para uma manufatura ecologicamente correta.

Palavras-chave: Processo de retificação, reformulação do fluido de corte, integridade superficial, fluidos de corte, desgaste diametral do rebolo

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1. INTRODUÇÃO

A retificação é um processo de usinagem caracterizado pelo contato entre a ferramenta abrasiva (rebolo) e a peça a ser retificada, sendo utilizado para a obtenção de componentes de alta precisão e com baixa rugosidade. Este processo é de extrema complexidade devido ao grande número de variáveis que podem afetar o resultado esperado, bastando o desvio de um único parâmetro para que todo o processo seja comprometido.

Durante o processo de retificação a interação dos grãos abrasivos e da peça é bastante intensa, levando a grandes distorções térmicas na interface peça/rebolo, resultando em danos térmicos que podem comprometer a integridade superficial da peça (Malkin, 1989). Um dos tipos mais comuns de danos térmicos que ocorrem durante a operação de corte em consequência das elevadas temperaturas geradas pelo processo, é a queima, ressalta-se ainda que além de provocar a perda da qualidade superficial, a queima também gera o desgaste do rebolo devido à maior adesão entre as partículas metálicas e grãos abrasivos (Bianchi et al, 2008).

De acordo com Irani (2005), um dos principais fatores que limitam a taxa de produção do processo de retificação é a presença dos danos térmicos na zona de corte, que pode ser amenizado com a utilização dos fluidos de corte, que segundo Oliveira et al (2011), tem a capacidade lubrificante e refrigerante, além de poder remover os cavacos da região de corte, desobstruindo as porosidades.

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na zona de atrito peça/rebolo reduzindo as forças de corte em cerca de 50% sob determinadas condições de usinagem (Webster et al, 2002; Monici et al, 2006). Gomes et al (2009) afirma que elevadas forças de corte podem causar deterioração da qualidade superficial da peça, podendo então levar ao aumento da perda diametral do rebolo.

Apesar dos benefícios para os processos de usinagem, a utilização de fluidos de corte podem comprometer a saúde do operador, além de ser um grande agravante do meio ambiente (Oliveira e Alves, 2007). El Baradie (1996) cita as principais doenças que surgem por meio do contato e exposição dos operadores ao fluido de corte, elas são: dermatite, foliculite, ceratoses dentre outros.

Além disso, a presença de alguns constituintes químicos, como por exemplo, a N-nitroamina pode elevar o risco de câncer. Dentre a diversidade de fluidos disponíveis no mercado aquele que representa maior perigo a saúde do trabalhador é o óleo integral. Por outro lado o que possui menor agressividade é o solúvel. Entretanto os óleos solúveis não são totalmente isentos do risco cancerígeno já que muitos dos ingredientes presentes no óleo integral também fazem parte da composição do óleo solúvel, porém em concentrações diferentes (Oliveira e Alves, 2007).

Ao longo do processo de corte os fluidos sofrem o mecanismo de degradação, que pode ocorrer por meio da contaminação de bactérias ou mesmo pela contaminação de micro cavacos, quando a degradação do fluido ocorre este estará perdendo suas propriedades o que diminuirá o seu desempenho quando em processo (Mello, 2011). Segundo Piubeli et al (2007) além de contribuir para degradação do fluido a presença das bactérias provocam também a corrosão das peças trabalhadas devido a redução do pH.

Segundo El Baradie (1996) o pH do fluido abaixo de 8,5 aumenta a probabilidade de oxidação da peça, por outro lado se o pH do fluido estiver, acima de 9,3 aumenta o risco de irritações na pele. Entretanto o que se vê na prática é o uso dos fluidos de corte com pH entre 8,5 a 9,3.

Matos et al (2008) citam que os fluidos de corte utilizados nas operações de usinagem ao perderem suas propriedades devem ser substituídos, contudo diante dos regulamentos rigorosos sobre a eliminação dos resíduos oleosos (considerados como resíduos perigosos) se faz necessário a redução de seu descarte. Uma opção seria reciclá-lo ou mesmo realizar a sua reformulação, desde que as propriedades do fluido sejam no mínimo mantidas semelhantes.

Ao analisar os efeitos nocivos que os fluidos trazem não só para a vida humana mas também para o meio ambiente e da necessidade de uma manufatura ecologicamente correta, os novos fluidos de corte tem que satisfazer os requisitos de proteção do meio ambiente uma vez preestabelecida, seja por meio de regulamentos, normas nacionais e internacionais. Desta maneira ao se desenvolver novos fluidos de corte a qualidade deverá ser identificavel tanto em termos de parametros de usinagem como parametros ecológicos (Sokovic e Mijanovic, 2001).

Diante disto e a fim de satisfazer as exigências ambientais tornam-se necessárias pesquisas que envolvam o tratamento ou reformulação dos fluidos de corte e sua posterior analise no processo de usinagem. Desta forma o presente trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento do fluido de corte comercial recuperado (emulsão em água com 6% de óleo mineral) no processo de retificação. Analisando a eficiência deste em manter bons níveis de produção. Para isto será verificado o potencial corrosivo do fluido e seu desempenho em relação a algumas variáveis de saída, como integridade superficial da peça (rugosidade, microestrutura, microdureza) e desgaste do rebolo. Sendo assim, por meio dos resultados obtidos será possível determinar a viabilidade do fluido de corte recuperado nas operações de retificação cilíndrica de mergulho, de maneira a contribuir para redução de custos com descarte e para uma manufaturara ecologicamente correta.

2. MATERIAIS E METODOS

O desenvolvimento deste trabalho foi realizado por uma retificadora cilíndrica universal (operação externa de mergulho) onde foram confeccionados corpos de prova de aço ABNT 4340 de dureza média de 52 HRc. Classificado como aço para beneficiamento, possui boa combinação entre resistência e tenacidade. Por se tratar de um corpo de prova que possui comprimento superior a largura do rebolo e para caracterizar o processo de retificação cilíndrica de mergulho, foi necessário dividi-lo em três etapas (1, 2 e 3) conforme está identificado na Fig. (1).

Figura 1. Divisão do corpo de prova a ser retificado.

A ferramenta de corte utilizada foi um rebolo convencional de óxido de alumínio (Al2O3), com as seguintes dimensões

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posterior medição de seu desgaste. A velocidade e a profundidade de dressagem foram mantidas constantes não influenciando as variáveis de saída do processo, A profundidade de dressagem (ad) foi de 0,05mm, durante 10 passadas ao

longo da periferia do rebolo, no sentido de sua espessura. Sendo, portanto removido 0,5mm de material antes de cada ensaio a uma velocidade de 2,7mm/s. Para o melhor resultado desta operação foi aplicado o fluido de corte a uma vazão de 16 l/min.

O fluido de corte utilizado para realização dos ensaios era uma emulsão em água com 6% de óleo mineral MECAFLUID S 1100 que possui as seguintes informações do fabricante: 70 a 80% em peso de óleo naftênico, 1 a 5% em peso de bactericidas e 10 a 25% de aditivos (Tensoativos, sulfonatos e inibidores de corrosão).

Quanto à recuperação do fluido, esta foi realizada mediante o uso de alcalinizantes e bactericidas, quando o pH atingia valor inferior a 8,5. Valor este considerado fora das especificações pelo fabricante. Quanto à concentração e preparo dos alcalinizantes e bactericidas foram seguidas as especificações do fabricante, e sempre obedecendo à concentração de 6% de óleo em água.

A rugosidade foi definida pelo parâmetro de amplitude Ra de acordo com a norma JIS 2001 pelos parâmetros

funcionais Rpv e Rvk, conforme a norma DIN 4776. Para este fim foi utilizado o rugosímetro Mitutoyo, modelo SJ-301. O

comprimento de medição (cut-off) utizado foi de 0,8mm. Para tanto se mediu a rugosidade em 4 posições distintas e equidistantes a 90º aproximadamente.

O desgaste diametral do rebolo foi possível de ser medido devido a não utilização da largura total do rebolo, onde a largura do rebolo utilizável era de 50,8mm e a largura a ser retificada foi de 43,3mm. Posteriormente utilizou-se um corpo de prova cilíndrico retificado de aço ABNT 1020 que foi fixado na própria retificadora, de tal forma a obter a marcação do perfil desgastado do rebolo. Esta operação foi realizada após o fim de cada ensaio. O desgaste pode então ser medido utilizando o parâmetro P do rugosimetro Mitutoyo. Este parâmetro é uma representação do perfil real da superfície.

Após a realização do processo de retificação, amostras de todas as condições foram submetidas a procedimentos metalográficos, para verificar os possíveis danos causados na superfície do material através das solicitações térmicas e mecânicas ocorridas no mesmo. A preparação das peças foi conduzida de maneira usual e o reagente empregado foi o Nital 3%. As imagens foram obtidas em um Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) com aumento de 1000X.

O processo de preparação das amostras para a análise de microdureza foi o mesmo utilizado no lixamento e polimento para a análise da microestrutura. Os valores da microdureza foram obtidos usando um microdurômetro digital Shimadzu, com carga de 200g e tempo de aplicação de 15s, a uma distância de 10μm da superfície das peças.

Para analise do potencial corrosivo do fluido pesou-se 2 gramas de ferro fundido, sobre o papel filtro já acondicionado na placa Petri, em seguida pipetou-se 2 ml da amostra a ser testada e umedeceu-se os cavacos de ferro uniformemente e espalhou-se utilizando uma espátula de plástico. A placa de Petri foi recoberta e deixada em repouso durante 2 horas. Depois foi feito o descarte dos cavacos e lavou o papel de filtro suavemente em água de torneira, depois mergulhou o papel de filtro rapidamente em acetona e esperou secar, à temperatura ambiente, e verificou visualmente o grau de corrosão obtido (DIN 51.360).

Para os ensaios definitivos foram estabelecidos os seguintes parâmetros de usinagem: velocidade de mergulho (Vf) 1,2

e 0,8 mm/min, spark out (ts) 10s, rotação da peça (Vw) 95 rpm, velocidade de corte (Vw) 33m/s, profundidade de dressagem

(ad) 0,05 mm, velocidade de dressagem 2,7mm/s e vazão do fluido (Vj) 16l/minn.

Destes parâmetros todos foram mantidos constantes e se alterava apenas a velocidade de mergulho e o tempo de centelhamento ou (spark out). Com esta variação foi possível simular as condições de acabamento no processo de retificação, além de melhor avaliar a qualidade de lubri-refrigeração do fluido durante diferentes situações de corte.

A execução dos ensaios foi feita sob três condições de corte distintas possibilitando realizar a análise comparativa da eficiência dos fluidos de corte (comercial e recuperado) no processo de retificação conforme sintetizado na Tabela (1).

Tabela 2. Matriz de experimentos para realização dos ensaios de retificação

FLUIDO DE CORTE/CONDIÇÃO DE USINAGEM FLUIDO DE CORTE COMERCIAL FLUIDO DE CORTE RECUPERADO CONDIÇÃO DE USINAGEM 1 3 ENSAIOS – CP1, CP2, CP3 3 ENSAIOS – CP10, CP13, CP16, CP 19 CONDIÇÃO DE USINAGEM 2 3 ENSAIOS – CP4, CP5, CP6 ENSAIOS – CP11, CP14, CP17, CP20 CONDIÇÃO DE USINAGEM 3 3 ENSAIOS – CP7, CP8, CP9 3 ENSAIOS – CP12, CP15,CP18, CP21 CP = corpo de prova

 Condição de Usinagem 1: realizado utilizando uma velocidade de mergulho de 1,2 mm/min e com posterior spark out de 10s ao final de cada ciclo.

 Condição de usinagem 2: realizada com velocidade de mergulho foi de 0,8mm/min e com posterior spark out de 10s ao final de cada ciclo.

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Os ensaios foram constituídos por ciclos de retificação, os quais foram responsáveis pela penetração de 1mm do rebolo durante 7 ciclos em cada etapa do corpo de prova para as condições de usinagem 1 e 2. Na condição de usinagem 3 a penetração do rebolo foi de 0,2mm durante 35 ciclos de retificação, procedimento também executado em cada etapa do corpo de prova. O sobre metal de 0,2mm foi escolhido devido às condições de utilização no meio industrial, fazendo-se uma simulação do processo de fabricação. Desta maneira em todas as condições de usinagem foi possível obter uma redução de 7mm no diâmetro do corpo de prova em cada etapa. Somando as 3 etapas a redução foi de 21mm, retificando assim o total de 105 peças.

É importante frisar que para todos os ensaios, com a utilização dos diferentes fluidos de corte, foi feito um controle cuidadoso da concentração da emulsão, e sempre que necessário foi realizando a sua correção para o valor de 6% de óleo em água antes do início dos ensaios.

Ressalta-se ainda que os testes com o fluido de corte recuperado só foram realizados após a necessidade de seu ajuste, de modo que os ensaios foram executados sempre com o pH entre 8,5 e 9,3. Valores que segundo o fabricante estão dentro das condições ideais para o processo.

3. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Os resultados a seguir, referem-se às condições de corte e de “lubri-refrigeração” encontrados na retificação cilíndrica de mergulho do aço ABNT 4340 temperado e revenido para os parâmetros avaliados: rugosidade, desgaste diametral do rebolo, microdureza, microestrutura e corrosão.

3.1 Rugosidade

O acabamento superficial tem um papel importante no comportamento dos componentes mecânicos e está relacionado com a precisão de ajuste da máquina, condições de usinagem e com as tolerâncias de fabricação, que são especificadas de acordo com a aplicação da peça usinada.

Os valores médios de rugosidade para parâmetros de amplitude Ra (µm) referentes aos ensaios utilizando o fluido de

corte comercial e recuperado são apresentados na Fig. (2). Seus valores foram obtidos após 7 ciclos de usinagem de 1mm, para condições 1 e 2, com Vf = 1,2mm/min e 0,8mm/min respectivamente e spark out (ts) de 10s em ambas as situações. Os

valores para a condição 3 foram obtidos após 35 ciclos de usinagem de 0,2mm com Vf = 1,2mm/min e spark out (ts) de 5s

para cada etapa do corpo de prova.

a) b)

c)

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Observando a Fig. (2), constata-se que o comportamento da rugosidade em ambas as condições de lubri-refrigeração e para todas as situações de corte, obtidas durante os ensaios de retificação, foram praticamente iguais, quando comparados os fluidos utilizados, sendo os menores valores encontrados na condição de usinagem 2 onde a força de corte é menor.

Estes resultados foram satisfatórios, pois demonstra que ao recuperar o fluido de corte suas características primárias foram mantidas, de modo a não comprometer o processo em termos de qualidade superficial da peça e em alguns casos permitiu até mesmo melhores valores de rugosidade.

a) b)

c)

Figura 3. Valores de rugosidade Rvk obtidos na condição 1 (a), condição 2 (b) e na condição 3 (c) com emprego do fluido de corte comercial e recuperado.

Em aplicações de engenharia muita das vezes as peças requerem características topográficas particulares, tais como capacidade de retenção de óleo, resistência ao desgaste e lubrificação, que são aspectos benéficos para determinados tipos de aplicações, desta forma é eficiente utilizar os parâmetros funcionais, pois os mesmos permitem que as propriedades específicas de uma superfície sejam determinadas.

Na Figura (3) demonstra os valores referentes ao parâmetro funcional Rvk, que está associado à capacidade de retenção

de filmes lubrificantes sendo decisiva para muitas aplicações mecânicas. Quanto maior o valor deste parâmetro maior a capacidade de retenção de lubrificantes.

Pelos resultados obtidos observam-se valores similares de rugosidade Rvk, tanto na utilização do fluido de corte

comercial quanto na a utilização do fluido de corte recuperado, ou seja, a utilização de um fluido comercial ou recuperado proporcionará a uma determinada peça usinada uma superfície com a mesma capacidade de retenção de filmes lubrificantes em sistemas mecânicos intercambiáveis.

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a) b)

c)

Figura 4. Valores de rugosidade Rpk obtidos na condição 1 (a),condição 2 (b) e na condição 3 (c) com emprego do fluido de corte comercial e recuperado.

A Figura (4) demonstra os valores referentes ao parâmetro funcional Rpk, que diz respeito à capacidade de

deslizamento da superfície em uma montagem. Quanto maior o valor deste parâmetro maior esta capacidade.

Observou-se que para ambos os fluidos e em todas as condições de corte utilizadas os valores médios de rugosidade Rpk são similares e, portanto as superfícies obtidas nestas condições possuem a mesma capacidade de deslizamento,

entretanto nota-se que os maiores valores foram obtidos em condições de usinagem menos agressivas, condição 2.

De uma forma geral, considerando os valores médios dos parâmetros funcionais Rvk e Rpk das Fig. (3) e Fig. (4),

nota-se que a utilização de um fluido comercial ou recuperado proporcionará uma mesma superfície com a mesma capacidade de escorregamento e/ou deslizamento. Isto demonstra que a recuperação do fluido de corte não altera de maneira significativa as características superficiais do componente usinado.

3.2 Desgaste diametral do rebolo

O desgaste diametral do rebolo possibilita obter maiores informações sobre o desempenho do fluido de corte quando em operação. Os resultados apresentados na Fig (5), relativos ao desgaste do rebolo, estão em função das diferentes condições de lubri-refrigeração utilizada durante os ensaios sobre diferentes situações de corte.

Sendo para a condição de usinagem 1, Vf = 1,2mm/min e spark out de 10s, para condição de usinagem 2, Vf =

0,8mm/min e spark out de 10s e para condição de usinagem 3 Vf = 1,2mm/min e spark out de 5s.

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As diferentes condições de lubri-refrigeração levaram a resultados similares em termos de desgaste diametral do rebolo, o que comprova mais uma vez que o processo não foi comprometido devido à utilização do fluido de corte recuperado.

Além disso, é possível observar que para as condições 1 e 3, onde o rebolo possui maior agressividade, os valores para o desgaste foram maiores. Nestas mesmas condições foram também encontrados os melhores valores de desgastes quando da utilização do fluido de corte recuperado.

3.3 Microdureza

Na Figura (6) é apresentado os valores médio da microdureza em função do método de lubri-refrigeração e para cada uma das condições de usinagem. Com o intuito de verificar a influência do processo de retificação na microdureza, optou-se em medir uma amostra direto do tratamento térmico, ou optou-seja, optou-sem a retificação conforme repreoptou-sentação na figura.

Figura 6. Valores de microdureza obtidos para as três condições de usinagem com emprego do fluido de corte comercial e recuperado.

Sabe-se que os valores de microdureza estão associados principalmente à capacidade de dissipação de calor e velocidade de resfriamento dos corpos de prova, pois a temperatura e modo de resfriamento são fatores determinantes na definição da estrutura granular obtida.

Como pode-se observar no gráfico os valores de microdureza para as diferentes aplicações de fluidos de corte se mantiveram relativamente iguais.

Isto mostra que a retificação com o uso do fluido de corte recuperado proporcionou igual, se não melhor, dissipação do calor da peça, o que contribui para que a eficiência do processo seja mantida.

3.4 Microestrutura

A Figura (7) representa a microestrutura das amostras analisadas através do microscópio óptico, para verificar possíveis danos causados na superfície do material através das solicitações térmicas e mecânicas as quais foram submetidas. Danos causados a uma superfície podem provocar alterações microestruturais que comprometem a integridade superficial da peça. A forma de aplicação, a velocidade, a vazão do fluido de corte e a geometria do bocal podem influenciar as solicitações térmicas e mecânicas da peça.

CONDIÇÃO 1 CONDIÇÃO 2 CONDIÇÃO 3

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CONDIÇÃO1 CONDIÇÃO 2

b)

CONDIÇÃO 3

Figura 7. Micrografias da superfície do aço ABNT 4340 temperado e revenido para a aplicação dos fluidos de corte comercial Fig. (7a) e para a aplicação do fluido de corte recuperado Fig. (7b) sob as diferentes condições de

usinagem 1, 2 e 3 (1000x)

Observa-se na figura do fluido recuperado Fig.(7a) e do fluido comercial Fig. (7b) a presença marcante de martensita o que explica a elevada dureza, por outro lado, não há alteração significativa da microestrutura de uma amostra usinada com fluido comercial para outra trabalhada com fluido recuperado nas distintas situações de corte.

Ao analisar a microestrutura das amostras, pode-se relacioná-las com os valores encontrados para microdureza, já que, da mesma forma que não houve alteração significativa na dureza do material, não há também alterações significativas na estrutura do mesmo.

3.5 Corrosão

A corrosão é uma forma de degradação dos materiais e que muitas das vezes limitam as condições do processo, já que pode implicar na confiabilidade do produto e consequentemente na eficiência do sistema produtivo. No processo de retificação onde o componente usinado deve possuir elevada qualidade superficial a corrosão precisa ser evitada ou ao menos controlada e para isto estes processos têm a seu favor os fluidos de corte que possuem propriedades anticorrosivas que são importantes para dar proteção a peça, a ferramenta e aos componentes da máquina. Na Figura (8) são apresentados os resultados dos testes de corrosão, realizados segundo a norma DIN 51.360, para os fluidos de corte comercial Fig. (8a) e fluido de corte recuperado Fig. (8b). Na superfície das placas pode ser visualizada a intensidade dos sinais de corrosão, indicadas por manchas não uniformes.

a) b)

Figura 8. Intensidade do potencial corrosivo dos fluidos de corte comercial Fig. (8a) e do fluido de corte recuperado Fig. (8b).

O potencial anticorrosivo dos fluidos de corte é diretamente afetado pelo seu nível de contaminação que também resulta na redução de seu pH. Fluidos com pH muito baixo reduzem a proteção dada por eles às peças por sua propriedade anticorrosiva.

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Já ao analisar as placas utilizadas para o fluido recuperado (Fig (8a)), nota-se que não há presença de manchas. Isto se deve ao fato de que ao recuperar o fluido, elevando seu pH para valores entre 8,5 e 9,3, o nível de contaminação do fluido é reduzido e suas propriedades anticorrosivas foram recuperadas proporcionando então melhor proteção a peça.

4. CONCLUSÃO

Através das análises realizadas a partir da retificação cilíndrica externa de mergulho do aço ABNT 4340 temperado e revenido, pode-se concluir que:

- As analises dos resultados indicam que a recuperação do fluido de corte pode ser aplicada com eficiência no processo de retificação sem comprometer a qualidade superficial da peça.

- No geral, os valores de rugosidade Ra e do desgaste diametral do rebolo com a utilização do fluido recuperado foi

equivalente aos resultados obtidos com o emprego do fluido comercial.

- O nível de corrosão com a utilização do fluido de corte recuperado proporcionou uma relativa melhora nas propriedades anticorrosivas.

- O fluido de corte recuperado contribui para a redução de custos com descarte e para uma manufatura ecologicamente correta.

- A recuperação do fluido de corte não altera suas propriedades primárias e contribui para a manutenção da eficiência do processo.

5. AGRADECIMENTOS

Ao CNPq pelo apoio financeiro de auxílio à pesquisa e pela bolsa de Produtividade em Pesquisa. À FAPEMIG/CEFET-MG pelo financiamento das bolsas de iniciação científica e auxílio à pesquisa. Ao Departamento de Engenharia de Materiais pela colaboração.

À Petronas Lubrificantes Brasil S/A pelo fornecimento do fluido de corte utilizado no trabalho.

Este trabalho foi realizado com o apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

6. REFERÊNCIAS

Bianchi, E. C., Alves, M. C. S. and AGUIAR, P. R., 2008, “Influência da Velocidade de Avanço do Rebolo nos Danos de Aços Endurecidos Retificados”, Revista Matéria, V. 13, pp. 636-642.

El Baradie, M. A., 1996, “Cutting Fluids: Recycling and Grinding Machining”, Journal of Material Processing Technology, pp. 798-806

Gomes, J. O., Carvalho, V. M. and Campos, L. A., 2009, “Qualidade de Engrenagens e de Rebolos com o Uso de Óleos Minerais Integrais”, Revista Maquinas e Metais, pp. 112-125.

Irani, R. A., Rauer, R. J. and Warkntin, A., 2005, “A Review of Cutting Fluid Aplication in the Grinding Process”. International Journal of Machine Tools e Manufacture, pp. 1696-1705.

Malkin, S., 1989, “Grinding Technology: Theory and Aplications of Machining with Abrasives”, 1.ed. Chischester Ellis Horwood Limited, 275p

Mello, M. F., 2011 “Retificação e Afiação: Princípios de Retificação e Afiação na Indústria Metal Mecânica”, São Paulo, Brasil, 322p.

Mattos, M. et al. “Recycling of oily ultrafiltration permeates to reformulate O/W emulsion”, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspect, pp. 8-5.

Monici, R. D. et al., 2006, “Analysis of the different forms of application and types of cutting fluid used in plunge cylindrical grinding using conventional and superabrasive CBN gringing wheels”, International Journal of Machine Tools e Manufacture, pp. 122-131.

Oliveira, J. D. and Alves, S. M., 2007, “Adequação dos Processos de Usinagem Utilizando Produção mais Limpa como Estratégia de Gestão Ambiental”, Produção, V. 17, No. 1, pp. 129-138.

Oliveira, J. D de; et al., 2011, “Aprimoramento das Condições de Lubri-Refrigeração na Retificação de Aços Endurecidos”, 6º Congresso Brasileiro de Engenharia de Fabricação, Caxias do Sul, pp. 1-13.

Piubeli, F. A. et al., 2008, “Caracterização Microbiológica de uma Emulsão Mineral Utilizada como Fluido de Corte nos Processos de Usinagem”, Revista Iberoamericana de Ingenieria Mecanica, Vol. 12, No. 1, pp. 35-41.

Sokovic, M. and Mijanovic, K., 2001, “Ecological Aspects of the Cutting Fluids and its Influence on Quantifiable Parameters of the Cutting Process”, Journal of Materials Processing Technology, pp. 181-189.

Webster, J et al., 2002, “Assessment of Grinding Fluid Effectiveness in Continuous-Dress Creep Feed Grinding”, In: Annals of the CIRP, Vol. 5, pp. 235-240.

7.

DIREITOS AUTORAIS

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PERFORMANCE

ASSESSMENT

OF

CUTTING

FLUID

AND

COMMERCIAL RECOVERED IN THE GRINDING PROCESS

Hugo Vilaça Lima, hugo-vilaca@hotmail.com1 Leonardo Roberto da Silva, lrsilva@deii.cefetmg.br1 Claudinei Rezende Calado, crcalado@des.cefetmg.br1

Luciana Isabel de Oliveira Marcelino, liomarcelino@hotmail.com1 Renato Françoso de Ávila, renato.avila@ifsudestemg.edu.br2 Felipe Amaral Oliveira, faoberilo@yahoo.com.br1

Patrícia Pereira Guimarães, patyengmat@yahoo.com.br1 Júnia Bicalho Duarte junia_bicalho@hotmail.com1 Marina Rabelo Moreira, marinarabelom@gmail.com1

1_{Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais- CEFET-MG- Campus I- Departamento de Engenharia de}

Materiais.Avenida Amazonas, 5253. Nova Suíça. Belo Horizonte, MG, Brasil.

2_{Instituto Federal do Sudeste de Minas Gerais - IF Sudeste MG,}

Abstract. The grinding is used to manufacture components that require excellent dimensional with high quality surface finish. The performance of this process depends very much on the lubrication and cooling produced by cutting fluids, which are used to mitigate the problems affecting the integrity of the parts, such as burning and microstructural damage. However, cutting fluids are one of the most problematic sources in manufacturing, because products are harmful to the environment and human health. This work had as objective to evaluate the performance of the business and cutting fluid recovered in the quality of parts produced with ABNT 4340 steel hardened and tempered with an average hardness of 52 HRc in the cylindrical plunge grinding. All cutting parameters were kept constant and only changed the speed and duration of dive arcing spark out. The evaluation of cutting fluids performance consisted in analyzing its potential corrosive, in judging the surface integrity of the piece (roughness, microstructure and microhardness) and wear of the grinding wheel. The results allowed the feasibility of reuse of cutting fluid providing

improved process efficiency and contributing to an environmentally friendly manufacturing.