Otimização reduz uso de fluido de corte

Pesquisadores conseguem bons resultados com adaptação de tubeira, velocidade de rotação do rebolo e limpeza de ar

A otimização dos processos pode reduzir a quantidade de fluido utilizada na usinagem de materiais. Pesquisadores no Laboratório de Mecânica de Precisão (LMP), da Universidade Federal de Santa Catarina, obtiveram um aumento em 10 vezes na vida útil do rebolo CBN e, como conseqüência, uma significativa redução no uso de fluido de corte para retificação.

Em 2005, o engenheiro Eduardo Weingärtner publicou sua dissertação que teve como objetivo aumentar a vida útil do rebolo ao direcionar melhor o fluido com a utilização da tubeira tipo sapata. O resultado foi uma projeção de vida útil do rebolo de dois para 20 anos e uma redução de 200 para 40 litros por minuto a vazão do fluido de corte. No mesmo período, o doutor Jânio Lopes desenvolveu sua tese sobre geometrias de tubeiras com ênfase em seu diâmetro interno, para estudar a vazão do fluido. A geometria da sapata direciona o fluido para o rebolo e com a adequação de velocidade e tamanho de fenda adequado não há formação de bolsa de ar e o fluido escoa com maior facilidade. Essas especificações foram aplicadas pelo mestrando Gabriel Costa na retificação de ferro fundido perlítico comum na fabricação de virabrequins. Os resultados, que serão apresentados em banca em agosto deste ano, indicaram um desgaste de quatro micrometros e a economia de fluido caiu para 10 litros por minuto. “Um aumento da velocidade de corte reduz o desgaste do rebolo, porque há uma diminuição dos esforços sobre cada um dos grãos. Mas se aumentarmos a velocidade do rebolo sem adequar a adução de fluido à região do corte, teremos um aumento do desgaste provocado pelo aumento de temperatura”, explica o professor Walter Weingärtner, coordenador do LMP.

A equipe de pesquisadores do Grupo de Pesquisas em Usinagem por Abrasão, da Universidade do Estado de São Paulo (UNESP), liderada pelo professor Eduardo Bianchi, apresentou um estudo com Mínima Quantidade de Lubri-refrigerante (MQL) no Congresso Brasileiro de Engenharia de Fabricação, em abril. No MQL, a quantidade é de gotículas de óleo dispersas em jatos de ar, no máximo 80 mililitros por hora e pode provocar o desgaste elevado das máquinas e a dificuldade de obter bons parâmetros de rugosidade. Como solução, os estudos apontaram a utilização de jatos de ar comprimido para a limpeza e refrigeração da ferramenta de corte. Com essa limpeza, o grupo conseguiu resultados melhores do que com a retificação convencional. A angulação do jato também foi algo importante para os resultados, enquanto a limpeza com ângulo de 60º indicou resultados inferiores ao do método convencional, o de 30° superou o experimento de controle.

Para o coordenador do grupo LMP, experimentos com MQL são importantes, mas nem sempre o que acontece na pesquisa, funciona em escala industrial. Ele cita o exemplo de uma fábrica na Alemanha, projetada para operar unicamente com MQL, e que, depois de dois anos, teve que instalar a tubulação para operar com fluido de corte. No entanto, o professor ressalta o poder tóxico dos fluidos de corte. “Precisamos estudar a composição dessas substâncias e isso deve ter financiamento do governo, porque a fórmula utilizada é segredo industrial”, diz.  Mas nem tudo é motivo de preocupação, Weingärtner cita também a ISO 14000, como uma maneira de garantir o destino adequado dos óleos, em que toda empresa exportadora deve provar o destino que é dado para seus resíduos.

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