Como os fluidos de corte de base sintética podem aumentar a velocidade de corte e os avanços do CNC

Procurando uma maneira fácil e barata de aumentar a produtividade da usinagem CNC? Uma reforma do fluido de corte pode ser tudo o que é necessário.

Parece que ferramentas de corte novas ou aprimoradas, pacotes de software, suportes de trabalho e máquinas-ferramentas estão surgindo todos os dias. Todos eles são projetados para tornar as operações de usinagem CNC mais eficientes e econômicas.

Mas você já parou para pensar na única coisa que pode estar impedindo você de aumentar a produtividade? A resposta é uma das peças mais básicas e muitas vezes subestimadas do quebra-cabeça da usinagem:seu fluido de corte.

“Muitas oficinas atualizam suas máquinas-ferramentas e outras tecnologias de usinagem, mas não pensam em atualizar seus fluidos de corte ao mesmo tempo”, diz John Treese, diretor de treinamento global da Master Fluid Solutions. “É como colocar combustível com chumbo em seu novo Corvette de alto desempenho – ele funcionará por um tempo, mas eventualmente você começará a ter problemas.”

A importância da lubrificação por meio de ésteres e outros compostos químicos

A principal dessas preocupações é a baixa vida útil da ferramenta juntamente com a incapacidade de realizar todo o potencial de uma máquina-ferramenta.

Os fluidos de corte semi-sintéticos de grau premium de hoje combatem esses dois problemas com ésteres de alta lubricidade e outros compostos químicos que reduzem ou até eliminam a parafina clorada e compostos de extrema pressão (EP) à base de enxofre encontrados em fluidos de corte tradicionais.

De acordo com Treese, os ésteres criam uma camada limite apertada em torno das gotículas de óleo microscópicas encontradas em qualquer fluido de corte do tipo emulsão, tornando as gotículas menos propensas a quebrar sob pressão. Como esses aditivos são polarizados, eles tendem a aderir à peça de trabalho em nível molecular.

Eles não grudam o suficiente para deixar um resíduo, mas são suficientemente “agarrados”, tornando mais difícil para a ferramenta empurrar o lubrificante para fora do caminho.

O resultado é melhor lubricidade para usinagem mais eficiente em uma ampla gama de metais, especialmente nas velocidades de corte e taxas de avanço mais altas disponíveis com máquinas-ferramentas e caminhos de ferramentas modernos.

O uso de fluidos de corte à base de ésteres também oferece outras vantagens. Como são melhores lubrificantes, é necessário menos do concentrado usado para fazer o fluido de corte. Os ésteres reduzem a quantidade de “alimento” de enxofre para as bactérias à espreita em qualquer reservatório de máquina-ferramenta, levando a menos mau cheiro e maior vida útil do produto.

Os ésteres também aumentam a porcentagem relativa de água dentro da emulsão, o que aumenta a capacidade do fluido de corte de resfriar a zona de trabalho – o que é importante na usinagem de alumínio em alta velocidade. Um semissintético de alto desempenho geralmente é mais caro por galão do que o grau de commodity ou fluido de corte “antiquado”. O custo de longo prazo geralmente é muito menor, quando você considera o aumento da produtividade e seu efeito nos resultados.

Há mais inovação chegando. Leia sobre sua evolução em “ O futuro dos fluidos metalúrgicos, lubrificantes de máquinas e refrigerantes .”

Química de fluido de corte mais limpa

Por fim, substituir enxofre e parafina clorada por ésteres é melhor para o meio ambiente e  melhor também para o operador da máquina.

“Nos últimos 20 anos, a parafina clorada, em particular, recebeu um escrutínio pesado da EPA, então decidimos ser proativos e encontrar alternativas mais seguras e eficazes, ésteres entre elas”, diz Tim Stiers, gerente de engenharia da Castrol, uma divisão da BP America. “Fazer isso eliminou algumas preocupações significativas de saúde e segurança.”

Castrol e outros ainda usam EPs à base de enxofre, observou ele, mas agora são ésteres sulfurados, que são de cor mais clara, mais suaves para a pele humana e produzem muito menos odores ofensivos do que os óleos à base de enxofre. Eles provavelmente permanecerão em boas condições por mais tempo, já que os fluidos de corte de qualidade superior são muito mais resistentes à negligência do que os fluidos herdados.

Mesmo com a química do fluido mais recente, é necessário um mínimo de manutenção para alcançar a vida útil máxima do reservatório.

“Eles definitivamente durarão mais, mas isso não significa que você pode ignorá-los, não importa a marca do fluido de corte ou quanto você pagou por ele”, diz Stiers. “A verdade é que visitamos muitas lojas que não retiram óleos residuais, não verificam a concentração de fluido de corte regularmente com um refratômetro, não misturam os fluidos adequadamente nem os reciclam como deveriam. É por isso que somos grandes defensores da educação do operador e fornecemos a eles as ferramentas necessárias para a manutenção adequada do refrigerante, para que obtenham o valor total do fluido.”

Outra maneira de reduzir custos e aumentar a eficiência é reciclar refrigerantes e fluidos. Veja como em “ A reciclagem de MWFs pode ajudar a reduzir o descarte de refrigerante da máquina .”

Eficiência agora:a necessidade de mesclar fluidos de alto desempenho

Stiers aponta outro motivo importante para adotar o fluido de corte semi-sintético de alto desempenho:refrigeração de alta pressão, ou “HPC”.

“Qualquer um que tenha tentado usar seus fluidos legados com HPC provavelmente descobriu sua tendência a espumar a 1.000 PSI ou mais”, diz ele. “Isso pode não ser um problema se o reservatório for grande o suficiente para que as bolhas de ar tenham tempo para se estabelecer, mas na maioria dos casos, vamos recomendar um semi-sintético, que tem propriedades antiespumantes e funciona muito bem em essas pressões elevadas”.

A Treese da Master Fluid Solutions ofereceu outra recomendação um tanto surpreendente, esta relacionada às velocidades de corte da máquina.

“Um de nossos clientes substituiu seu fluido de corte de tecnologia mais antiga por um semi-sintético apenas para ver a vida útil da ferramenta cair em 70%”, diz ele. “Ele estava compreensivelmente chateado, então fomos ao local para ver como as ferramentas estavam falhando. Como se viu, o novo fluido era tão lubrificado que impedia a geração de calor suficiente na zona de corte para que a ferramenta funcionasse corretamente.”

Foi somente quando a Master Fluids avisou que o cliente dobrava a velocidade de corte que o cliente conseguiu atingir sua vida útil anterior.

“Conseguimos triplicar antes que a vida útil da ferramenta começasse a cair novamente”, diz ele. “Não é preciso dizer que o cliente ficou entusiasmado com os resultados. É um ótimo exemplo de como as oficinas podem ser muito mais produtivas se usarem o fluido de corte certo.”

Você lida com espuma no seu cárter com muita frequência? Pode ser a falta de HPC. Fale o que pensa e faça perguntas no fórum metalúrgico .