Maximizando Desempenho de Usinagem com Refrigerantes Eficazes

Nas operações de usinagem, a energia térmica desempenha um papel muito importante. Devido à presença de energia térmica, vários efeitos adversos serão produzidos na ferramenta e na peça. Quando a temperatura de corte é ligeiramente maior, é muito desfavorável para as ferramentas de corte e peças a serem processadas. Precisa ser controlada reduzindo-a o máximo possível sem perder qualidade do produto e produtividade.

Refrigerante é uma parte importante da usinagem, incluindo retificação, fresamento e torneamento. Eles ajudam a prolongar a vida da ferramenta e melhorar o acabamento superficial das peças usinadas. Entender o papel e o tipo de refrigerante ajudará você a escolher o refrigerante que se adapta à sua máquina e operação. Mantendo adequadamente o nível de concentração do refrigerante, não apenas a vida útil do refrigerante pode ser prolongada, mas também a vida útil de ferramentas e máquinas.

O Que É Refrigerante?

Refrigerante, também conhecido como fluido de corte, óleo de corte, agente de corte ou lubrificante, é um fluido industrial usado em processos de corte de metal, como usinagem CNC, para resfriar e lubrificar ferramentas de corte e peças. O fluido de corte é composto por uma variedade de aditivos super funcionais através de coordenação composta científica, geralmente feito de destilado de petróleo, gordura animal, óleo vegetal, água e ar ou outras matérias-primas.

Sem as deficiências das emulsões tradicionais à base de sabão, como odor no verão, difícil de diluir no inverno, mau efeito antiferrugem, o fluido de corte tem melhor desempenho de resfriamento que óleo saponificado, adequado para corte e retificação de metais ferrosos, não tóxico, sem cheiro, sem danos ao corpo humano, sem corrosão a equipamentos, sem poluição ao meio ambiente, sem efeitos adversos na tinta do torno.

Uso Do Refrigerante

Resfriamento

Durante o processo de usinagem, uma grande quantidade de calor é liberada devido ao atrito entre a ferramenta e a peça, desperdiçando energia. Ar também pode ser usado como refrigerante, mas para corte muito leve e ciclo de trabalho baixo. No entanto, no processo de produção, operações de corte pesado são realizadas por um longo tempo. Portanto, para produzir de maneira contínua, refrigerante líquido deve ser usado para resfriar as ferramentas para dissipar calor mais rápido e ajudar no corte rápido e reduzir atrito e desgaste da ferramenta.

Lubrificação

Na interface entre a ferramenta de resfriamento e a aresta de corte, o fluido de corte também foi usado como refrigerante em vez de resfriamento. A lubrificação ajuda a evitar soldagem de cavacos na ferramenta devido ao calor gerado durante a usinagem. Além disso, o refrigerante pode ajudar a evacuar os cavacos das peças, prevenir o recorte dos cavacos e ajudar no tratamento de superfície das peças.

Tipos E Métodos De Entrega De Refrigerante

Refrigerante CNC está disponível em várias formas diferentes - tanto características quanto pressão. As formas mais comuns incluem ar, neblina, grandes quantidades de refrigerante, alta pressão e quantidade mínima de lubrificante (MQL). Escolher a pressão errada pode causar danos a peças ou ferramentas, enquanto escolher a pressão errada pode levar ao esgotamento dos recursos da oficina.

Ar:

Resfriamento e remoção de cavacos, mas sem propósito de lubrificação. A eficiência de resfriamento do refrigerante de ar não é tão boa quanto a de refrigerante à base de água ou óleo. Para materiais mais sensíveis, refrigerante de ar é geralmente preferido em comparação ao tipo que contacta diretamente a peça. Para muitos plásticos, isso é correto. Se refrigerante direto for usado, choque térmico ou expansão e contração rápida das peças podem ocorrer.

Neblina:

Para situações onde remoção de cavacos e dissipação de calor não são necessárias, este refrigerante de baixa pressão é suficiente. Como a pressão exercida na neblina não é alta, as peças e ferramentas não serão submetidas a estresse adicional.

Inundação (Flood): Este método de baixa pressão pode lubrificar e lavar os cavacos nas peças para evitar recorte dos cavacos, que é uma situação comum que danifica a ferramenta.

Alta Pressão:

Semelhante ao enchimento com refrigerante, mas a pressão de entrega é maior que 1.000 psi. Esta é uma excelente escolha para remover e drenar cavacos porque soprará os cavacos para longe da peça. Embora este método resfrie a peça imediata e efetivamente, a pressão pode ser alta o suficiente para danificar uma ferramenta de microdiâmetro. Este método é geralmente usado em operações de cavidade profunda ou furação, e pode ser transportado pela ferramenta através do refrigerante ou do tanque de refrigerante embutido na própria ferramenta.

Quantidade Mínima de Lubrificante (MQL):

Toda oficina mecânica foca em como obter vantagem competitiva - reduzir custos, aumentar produção e melhorar eficiência da oficina. É por isso que muitas oficinas escolhem MQL e seus óbvios benefícios ambientais. Usar apenas a quantidade necessária de refrigerante reduzirá muito custos e materiais desperdiçados. Este lubrificante é usado na forma de aerossol ou neblina muito fina para fornecer refrigerante suficiente para realizar efetivamente uma determinada operação.

Em resumo, o refrigerante CNC é frequentemente ignorado como o componente principal das operações de usinagem. O tipo de refrigerante ou lubrificante e a pressão que exerce são críticos para usinagem bem-sucedida e eficiência ideal da oficina. O refrigerante pode ser aplicado na forma de ar comprimido, neblina, inundação ou alta pressão. Algumas máquinas também têm capacidades MQL, o que significa que podem efetivamente limitar a quantidade de refrigerante usada à quantidade necessária para evitar desperdício.

Tipo De Refrigerante

Refrigerantes são divididos em quatro categorias principais e têm muitas formulações diferentes. A escolha do refrigerante deve ser baseada no desempenho geral que fornece, que é centrado na sua aplicação de processamento e materiais usados.

Óleo Solúvel:

O mais comum entre todos os fluidos de corte solúveis em água, é uma excelente escolha para usinagem de propósito geral. Óleos solúveis geralmente formam emulsões após misturar com água. O concentrado resultante contém a emulsão e óleo mineral base para obter uma emulsão adequada. Quando existe em forma diluída, tem bom desempenho, e além do desempenho de transferência de calor, também tem boa lubrificidade. Óleo solúvel é muito barato e geralmente é usado como fluido na indústria. Adicionar uma certa quantidade de inibidor de ferrugem também pode lubrificar e resistir à ferrugem. A desvantagem é que se o tanque de refrigerante não for mantido adequadamente, eles podem facilmente causar crescimento microbiano de fungos e bactérias.

Óleo Sintético:

Estes tipos de óleos tendem a ser os mais limpos de todos os fluidos de corte, e não têm óleo mineral ou petróleo. Em vez disso, são formulados com compostos orgânicos e inorgânicos básicos e aditivos para prevenir corrosão. Fornece os melhores resultados em forma diluída. Fluido sintético tem o melhor desempenho de resfriamento que outros fluidos de corte.

Óleo Semi-sintético:

Quando óleo solúvel e fluido sintético são misturados, um fluido semi-sintético pode ser obtido. Considerado o melhor dos dois mundos, eles têm menos óleo que óleos base de emulsão, têm menos odor, e retêm muitas das mesmas propriedades lubrificantes. Isso permite que sejam usados em uma gama mais ampla de processamento. Além disso, o desempenho de transferência de calor e custo de fluidos semi-sintéticos estão entre os de fluidos solúveis e sintéticos.

Óleo Integral (Straight Oil):

Óleos integrais referem-se àqueles óleos que não podem ser usados em operações de usinagem em forma não diluída e não são miscíveis com água. Geralmente, sua composição é óleo mineral base ou petróleo. Também contém lubrificantes polares como óleos vegetais, gorduras e óleos compostos. Eles também podem conter aditivos como enxofre, cloro e fósforo. Eles fornecem a melhor lubrificação, mas o pior desempenho de resfriamento.

Refrigerante De Dióxido De Carbono

Dióxido de carbono é usado como refrigerante e pode ser resfriado por líquido pressurizado. CO2 é uma liga em expansão que ajuda a baixar a temperatura, o suficiente para transformar a fase em sólido. Então, com a ajuda de um bico externo ou transportando através do fuso, estes cristais são espalhados para a área de corte para resfriar a ferramenta de corte e a peça com controle de temperatura.

Aerossol

Aerossol pode ser definido como um fluido de corte no qual ar com gotículas minúsculas é disperso por todo o fluido de corte. A entrega do aerossol é feita diretamente através do sulco da ferramenta. Em termos de localização e tempo, a entrega do aerossol foi concluída, que é quase como processamento a seco do ponto de vista do operador. Os cavacos produzidos são muito próximos dos cavacos de máquina seca e não precisam ser drenados.

Dicas para escolher o refrigerante certo

O melhor refrigerante protegerá a máquina e prolongará a vida da ferramenta, enquanto fornece um ambiente aceitável para operadores e departamentos de saúde e segurança ambiental.

Escolher o melhor refrigerante para otimizar todos esses parâmetros é melhor combinado com as opiniões do fabricante da máquina-ferramenta e fornecedor de refrigerante.

Operadores e engenheiros de oficina geralmente confiam na expertise de fornecedores de refrigerante para discutir e recomendar o melhor refrigerante para o material processado. A maioria das oficinas quer reduzir o número de diferentes refrigerantes usados o máximo possível para reduzir os custos de manutenção e descarte do refrigerante, e permitir que comprem refrigerantes em grandes quantidades para economizar mais custos.