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

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USINAGEM COM GEOMETRIA DEFINIDA

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências 2  Falha da Ferramenta;  Referências.  Fluidos de Corte;  Desgaste de Ferramentas;  Mecanismos de Desgaste;  Vida da Ferramenta;

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências 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.

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências  Aço Ferramenta (1868);  Aço Rápido (1900);  Metal Duro (1926);  Cerâmicas (1938);

 Nitreto de Boro cúbico (anos 50);

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências  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;

 Tratamento térmico complexo (banho de sais).

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências 6

 Revestimentos que incrementam resistência ao desgaste;  TiC

 Elevada ductilidade;  Alta dureza (~2300 HV);  TiN

 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 fundido e de materiais não ferrosos.

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências

 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;

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 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);

 Carboneto de titânio (TiC);  Principais Revestimentos:

 Nitreto de titânio (TiN);

 Carbonitreto de titânio (Ti(C,N));  Nitreto de alumínio-titânio ((Ti, Al)N);  Óxido de Alumínio (Al2O3);

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 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;

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 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 metal duro.

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 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.

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências Falha da Ferramenta 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.

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Desgaste de Ferram.

 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) .

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Desgaste de Ferram.  Desgaste:

a) Flanco;

b) Cratera;

c) Entalhe;

 Deformações Plásticas da Aresta de Corte;

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências Desgaste de Ferram.

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências Desgaste de Ferram.  Desgaste do Flanco (VB):

 Tipo mais comum de desgaste e o tipo preferido de desgaste → vida útil da ferramenta previsível e estável;

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 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).

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 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.

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 O desgaste de flanco é medido pela largura média de desgaste, VB;  Essa largura de desgaste é chamada marca de desgaste do flanco.

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências Desgaste de Ferram.  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.

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências Desgaste de Ferram.  Desgaste de Cratera:

 Não ocorre ao usar-se ferramentas de MD recobertas com Al₂O₃ (eficiente contra a craterização), ferramentas cerâmicas, e quando o material da peça é frágil (gera cavacos arrancados).

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências Desgaste de Ferram.  Gume Postiço:

 Causado por solda por pressão do cavaco na pastilha;

 Mais comum na usinagem de materiais pastosos, como aços com baixo teor de carbono, aços inoxidáveis e alumínio;

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências Desgaste de Ferram.  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;

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências Desgaste de Ferram.  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;

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências Desgaste de Ferram.  Deformação Plástica:

 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.

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 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.

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências Desgaste de Ferram.  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;

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências Desgaste de Ferram.  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.

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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.

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências Desgaste de Ferram. 34

 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.

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Desgaste de Ferram.  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.

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências Mecanismos de Desg.

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 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;

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 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.

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 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.

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 Átomos de Co do MD na usinagem de ligas de Ti, indo para o cavaco → cratera.

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências Mecanismos de Desg.  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;

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências Mecanismos de Desg. 42

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 O₂ 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. Al₂O₃) → 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 Al₂O₃ desgastam-se mais facilmente por oxidação.

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências Vida da Ferramenta 43

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;

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências Vida da Ferramenta

 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.

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências Vida da Ferramenta  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.

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(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).

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 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.

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências Fluidos de Corte

 Funções;

 Propriedades;

 Fluido Ideal;

 Classificação;

 Seleção;

 MQF.

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 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;

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 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).

(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

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(57)

 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);

 Caráter Funcional:

 Refrigeração da máquina-ferramenta (precisão de posicionamento).

 Redução do consumo de energia;

 Redução dos custos de ferramenta;

 Caráter Econômico:

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 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);

(59)

 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);

(60)

 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.

(61)

 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;

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 Ausência de odores desagradáveis;

 Não causar dano à pele ou qualquer outro risco à saúde;

 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.

 Não corroer mas, pelo contrário, ter a capacidade de proteger a

peça e a máquina dos efeitos da corrosão;

(63)

 baixa viscocidade a fim de que flua facilmente;

 Bom Refrigerante:

 capacidade de “molhar” bem o metal para criar um bom contato

térmico;

 alta calor específico e alta condutividade térmica;

 resistir a pressões e temperaturas elevadas sem vaporizar;

 Bom Lubrificante:

 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

(64)

 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;

(65)

 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;

(66)

 Óleo de Corte;

 Aquosos;

 Gases;

(67)

 Base mineral (óleos de petróleo,etc);

 Óleo Integral:

 Base vegetal (óleos de mamona,etc);

(68)

 Veículo = óleo. A viscosidade do fluido depende da viscosidade do

veículo;

 Óleo Integral:

 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);

(69)

 Óleo mais viscoso = maior poder de lubrificação; aplicável onde o

calor gerado por atrito é muito grande, principalmente em desbaste

pesado;

 Óleo Integral:

 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.

(70)

 Primeiro fluido de corte utilizado. Vantagens = abundância, baixo

custo, não é inflamável e tem baixa viscosidade;

 Água:

 Desvantagens = provoca corrosão dos materiais ferrosos e

apresenta baixo poder umectante (molhabilidade). Praticamente

não utilizado na produção.

(71)

Fluidos de Corte

 Emulsões (óleo em água, aspecto leitoso);

 Fluidos Solúveis em Água:

 Micro-emulsões (aspecto transparente);

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências Fluidos de Corte 72

 Emulsões:

 Fluidos Solúveis em Água:

 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).

(73)

 Emulsões – Principais Aditivos:

 Fluidos Solúveis em Água:

 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;

(74)

 Micro - Emulsões:

 Fluidos Solúveis em Água:

 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);

(75)

 Soluções Químicas:

 Fluidos Solúveis em Água:

 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;

(76)

 Soluções Químicas:

 Fluidos Solúveis em Água:

 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

(77)

 Ar sob alta pressão. Alguns casos raros: Argônio ,Hélio, Nitrogênio;

 Gases:

 Operações manuais e especiais.

 Pastas e Lubrificantes Sólidos:

(78)

(79)

 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.

(80)

 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;

(81)

 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;

(82)

 Usinagem extensiva a seco já é empregada no torneamento e

fresamento de aços e ferros fundidos com ferramentas de

metal-duro revestido, ferramentas cerâmicas e de CBN;

 Usinagem a seco:

 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.

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(84)

 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;

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 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).

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Falha da Ferramenta Desgaste de Ferram. Mecanismos de Desg. Vida da Ferramenta Fluidos de Corte Referências_Referências 86