Aumente a Eficiência de Corte CNC: Fluidos Sintéticos para Velocidades e Avanços Mais Altos

Procurando uma maneira fácil e barata de aumentar a produtividade da usinagem CNC? Uma reformulação no fluido de corte pode ser tudo o que é necessário.

Parece que novas ou melhoradas ferramentas de corte, pacotes de software, fixação e máquinas-ferramenta estão surgindo a cada dia. Todos são projetados para tornar operações de usinagem CNC mais eficientes e custo-efetivas.

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

"Muitas oficinas atualizam suas máquinas-ferramenta e outra tecnologia de usinagem, mas não pensam em atualizar seus fluidos de corte ao mesmo tempo", diz John Treese, diretor de treinamento global para Master Fluid Solutions. "É como colocar combustível com chumbo no seu novo Corvette de alta performance — vai rodar por um tempo, mas eventualmente você vai começar a ter problemas."

A Importância da Lubrificação Via Ésteres e Outros Compostos Químicos

Entre estas preocupações, a principal é vida útil da ferramenta ruim combinada com a incapacidade de realizar o potencial total de uma máquina-ferramenta.

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

Segundo Treese, ésteres criam uma camada limite apertada ao redor das gotículas microscópicas de óleo encontradas em qualquer fluido de corte tipo emulsão, tornando as gotículas menos propensas a se quebrar sob pressão. Como esses aditivos são polarizados, eles tendem a grudar na peça em nível molecular.

Eles não grudam o suficiente para deixar resíduo, mas são suficientemente "pegajosos", tornando mais difícil para a ferramenta empurrar o lubrificante para fora do caminho.

O resultado é melhor lubrificação para usinagem mais eficiente em uma ampla gama de metais, especialmente nas velocidades de corte e taxas de avanço mais altas disponíveis com máquinas-ferramenta modernas e trajetórias de ferramenta.

O uso de fluidos de corte baseados em ésteres oferece outras vantagens também. Como são melhores lubrificantes, menos do concentrado usado para fazer o fluido de corte é necessário. Ésteres reduzem a quantidade de "comida" de enxofre para as bactérias à espreita em qualquer cárter de máquina-ferramenta, levando a menos cheiro e maior vida útil do produto.

Ésteres também aumentam a porcentagem relativa de água dentro da emulsão, o que melhora a capacidade do fluido de corte de resfriar a zona de trabalho — o que é importante com usinagem de alta velocidade de alumínio. Um semi-sintético de alto desempenho é geralmente mais caro por galão que fluido de corte de grau commodity ou "à moda antiga". O custo a longo prazo é frequentemente muito menor, quando você considera o impulso de produtividade e seu efeito no resultado final.

Há mais inovação chegando. Leia sobre sua evolução em "O Futuro dos Fluidos de Metalurgia, 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 para o operador da máquina também.

"Nos últimos 20 anos ou mais, a parafina clorada em particular recebeu escrutínio pesado da EPA, então decidimos ser proativos e encontrar alternativas mais seguras e eficazes, ésteres entre elas", diz Tim Stiers, gerente de engenharia para 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, ele notou, mas estes agora são ésteres sulfurados, que são mais claros em cor, mais fáceis na pele humana e produzem muito menos odores ofensivos que os óleos à base de enxofre. É provável que permaneçam em boas condições por mais tempo, já que fluidos de corte de grau premium são muito mais resilientes à negligência que fluidos legados.

Mesmo com química de fluido mais nova, uma modicum de manutenção é necessária para alcançar a vida máxima do cárter.

"Eles definitivamente vão durar 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 oficinas que não removem óleos intrusos, não verificam a concentração do fluido de corte regularmente com um refratômetro, não misturam os fluidos corretamente, nem os reciclam como deveriam. É por isso que somos grandes defensores da educação do operador e dando a eles as ferramentas necessárias para manutenção adequada do refrigerante para que obtenham o valor total do fluido."

Outra maneira de cortar custos e aumentar a eficiência é reciclando refrigerantes e fluidos. Veja como em "Reciclagem de MWFs Pode Ajudar a Reduzir Descarte de Refrigerante de Máquina."

Eficiência Agora: A Necessidade de Combinar Fluidos de Alto Desempenho

Stiers aponta outra razão importante para adotar fluido de corte semi-sintético de alto desempenho: refrigerante 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 e acima", diz ele. "Isso pode não ser um problema se o cárter for grande o suficiente para que as bolhas de ar tenham tempo para assentar, mas na maioria dos casos, vamos recomendar um semi-sintético, que têm propriedades anti-espuma e performam muito bem nestas pressões elevadas."

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

"Um de nossos clientes substituiu seu fluido de corte de tecnologia mais antiga por um semi-sintético apenas para ver sua vida útil da ferramenta cair 70 por cento", diz ele. "Ele estava compreensivelmente chateado, então fomos no local ver como as ferramentas estavam falhando. Como se viu, o novo fluido era tão lubrificante que impediu que calor suficiente fosse gerado na zona de corte para a ferramenta funcionar corretamente."

Não foi até a Master Fluids aconselhar que o cliente dobrasse a velocidade de corte que o cliente conseguiu alcançar sua vida útil anterior da ferramenta.

"Fomos capazes de realmente triplicá-la antes da vida útil da ferramenta começar a cair novamente", diz ele. "Desnecessário dizer, o cliente ficou emocionado com os resultados. É um ótimo exemplo de quanto mais produtivas as oficinas podem ser se usarem o fluido de corte certo."

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