O Papel Crucial dos Fluidos de Corte na Usinagem de Precisão

Usinagem de precisão requer máquinas CNC estruturalmente rígidas e bem-mantidas, ferramentas de corte de alta qualidade, e geralmente, fluidos de corte. Fluidos de corte são uma das partes mais subestimadas de um processo de usinagem bem-sucedido e ainda desempenham papel principal em eficiência e qualidade. No entanto, também criam desafios que a oficina deve abordar.

Por Que Oficinas de Usinagem de Precisão Usam Fluidos de Corte

Fluido de corte é direcionado ao ponto onde a ferramenta de corte remove material da peça. Cisalhamento de metal gera muito calor, a maior parte vai para o cavaco, e o resto para a própria ferramenta. Fluido de corte resfria a interface ferramenta-peça, o que tem vários benefícios:

• Previne cavacos grudando na ferramenta de corte
• Reduz choque térmico sofrido pela ferramenta (problema particular em cortes interrompidos)
• Mantém a peça fria o suficiente para evitar oxidação
• Minimiza expansão da ferramenta de corte

Juntos, estes reduzem desgaste da ferramenta e aumentam vida útil da ferramenta. Isso previne o mau acabamento superficial que resultaria na peça. Além disso, manter a ferramenta fria minimiza expansão, o que resulta em menos variação dimensional entre peças sendo usinadas. Um benefício adicional é que interface de corte mais fria permite remoção de metal mais rápida.

Outras funções realizadas por fluido de corte são: lubrificar o processo de corte, remover cavacos e deixar revestimento preventivo de ferrugem na peça.

Lubrificação reduz forças de corte, o que permite velocidades e avanços maiores. Remoção de cavacos é importante pois podem marcar a peça ou impedir a capacidade da máquina de mover a ferramenta para posição particular. Em retífica, refrigerante ajuda manter a roda livre de detritos.

Tipos de Fluido de Corte

Oficinas de máquinas podem escolher entre quatro tipos. Estes são:

• Óleos minerais
• Fluidos solúveis em água
• Ar/outros gases
• Pastas sólidas

Para cada um destes, fabricantes oferecem ampla gama de formulações. Uma oficina de usinagem de precisão tipicamente tentará combinar o fluido ao metal que cortam e aos tipos de usinagem que fazem.

Óleos minerais são bons para lubrificação e resistir a alta pressão mas geralmente não fazem bom trabalho de remoção de calor. Fluidos solúveis em água proporcionam melhor resfriamento mas são menos eficazes como lubrificantes.

Em algumas operações de usinagem, basta direcionar jato de ar na interface. Magnésio é um metal onde isso é feito. Alguns usinadores até sopram freon ou CO2 para baixar temperaturas.

Pastas sólidas são usadas em operações de corte especializadas, notavelmente, rosqueamento.

Problemas Causados por Fluidos de Corte

O maior problema com refrigerantes líquidos é névoa entrando no ar. Esta é facilmente inalada por pessoas trabalhando próximas, mesmo ao redor de máquinas CNC fechadas. Como fluido de corte contém biocidas para prevenir acúmulo bacteriano, é potencialmente muito prejudicial.

Outros problemas são derramamentos, odores e limpeza de máquina. Derramamentos são geralmente resultado de fluido gotejando de peças quando retiradas da máquina. Precisam ser limpos para prevenir acidentes, e se deixados podem rapidamente produzir cheiros que dão às oficinas seu aroma característico.

Sistemas de fluido de corte construídos em ferramentas de máquina precisam manutenção regular. Filtros devem ser retirados e limpos ou substituídos regularmente, e cavacos coletados também devem ser removidos. Descarte de cavacos é em si um problema pois contaminação por fluido de corte limita opções de reciclagem.

Usinagem com Refrigerante Mínimo e Usinagem a Seco

Para evitar problemas com fluidos de corte, algumas oficinas tentam usar o mínimo necessário enquanto outras vão sem completamente. Técnicas de refrigerante mínimo dependem de fornecer névoa suficiente para baixar temperaturas, em parte através de evaporação. Isso ajuda mas precisa controle preciso e ainda posa alguns desafios de saúde e ambientais.

A alternativa é usinar a seco. Isso é viável com a tecnologia certa de usinagem de precisão, embora frequentemente requeira taxas menores de remoção de metal. A principal mudança é usar ferramentas de corte que aguentem temperaturas muito mais altas, e para cortes interrompidos, choque térmico. Materiais de ferramenta adequados são nitreto de boro cúbico, diamante policristalino, cerâmicas e alguns carbonetos especiais.

Fluidos de Corte no Coração da Usinagem de Precisão

Obter trabalho consistentemente de alta qualidade de usinagem CNC depende de gerenciar calor na interface ferramenta-peça. A maioria das oficinas de usinagem de precisão faz isso através de escolha cuidadosa dos fluidos de corte que usam: outras adotaram usinagem a seco, com as trocas que envolve.

Usinagem de precisão é capacidade central para a Impro. Se você gostaria de saber mais sobre como alcançamos resultados consistentemente de alta qualidade, entre em contato.