Fluidos de Corte: Benefícios, Tipos e Uso para Longevidade de Ferramentas de Máquina

Com o avanço da tecnologia, os processos de usinagem passaram a utilizar fluidos de corte. O fluido de corte é um tipo de refrigerante e lubrificante usado por metalúrgicos para prolongar a vida útil de uma ferramenta de corte. A substância também ajuda a usinar materiais duros sem desgastar a ferramenta. Existem vários tipos de fluidos de corte, que incluem óleos, emulsões óleo-água, pastas, géis, aerossóis (névoas) e ar ou outras fontes de gases.

Hoje você conhecerá o significado, funções, tipos, propriedades, seleção, aplicações, métodos de fornecimento e vantagens dos fluidos de corte.

O que é um fluido de corte?

Um fluido de corte é uma substância gasosa ou líquida usada para melhorar as condições de corte durante o processo de usinagem e também para preservar a vida da ferramenta de corte. O termo fluido de corte também é chamado de refrigerante ou lubrificante, óleo de corte, composto de corte, dependendo do contexto e do tipo de fluido utilizado. Os fluidos de corte são aplicados enquanto a operação de usinagem ou corte está em andamento. A operação pode ser torneamento, furação, fresamento, etc.

Os fluidos de corte são produzidos a partir de destilados de petróleo, óleos vegetais, gorduras animais, água, ar ou outros ingredientes brutos. São utilizados geralmente em processos de metalurgia e usinagem. O tipo de fluido a ser usado será determinado pelo material da peça. Ferro fundido e alguns latões podem ser usinados a seco, embora o latão beneficie-se do uso de fluido de corte durante a usinagem.

Funções do fluido de corte

De modo geral, os fluidos de corte realizam duas funções principais: resfriamento e lubrificação.

Resfriamento:

Durante o processo de usinagem, o calor é gerado devido ao atrito e à energia perdida na deformação do material. O ar ambiente conduz calor pobremente, o que é chamado de baixa condutividade térmica, ou seja, resfriamento insuficiente ou ruim. Em trabalhos de produção onde cortes pesados são realizados por longos períodos, gerando mais calor, o fluido de corte é preferido ao resfriamento a ar. O refrigerante líquido remove significativamente mais calor e mais rapidamente. Também acelera o processo de corte, reduzindo atrito e desgaste da ferramenta.

Além disso, tanto a ferramenta quanto a peça aquecem e a temperatura excessiva pode arruinar o têmpera de ambos. Ou seja, a ferramenta e o material amolecem a ponto de falhar e tornarem-se inúteis. O calor queima o material adjacente, cria expansão térmica indesejada e pode até levar à oxidação, que são reações químicas indesejadas.

Lubrificação:

Além do resfriamento, os fluidos de corte também ajudam a lubrificar a interface entre o fio de corte da ferramenta e o cavaco durante o processo de corte. Com isso, o atrito na superfície é evitado, e parte da geração de calor é prevenida. Fluidos de corte que funcionam como lubrificação também impedem que os cavacos sejam soldados na ferramenta, o que poderia interferir nos cortes subsequentes.

Agora vejamos brevemente as funções gerais do fluido de corte.

· Ajuda a dissipar calor durante a usinagem.

· Para resfriamento da peça.

· Para resfriamento da ferramenta.

· Para reduzir atrito e desgaste.

· Para redução de forças e consumo de energia.

· Para melhorar a vida útil da ferramenta.

· Cavacos são removidos pelos fluidos de corte

· Bom acabamento superficial é obtido se o fluido de corte for usado.

· Superfície usinada é protegida contra corrosão ambiental.

Propriedades do fluido de corte

Abaixo estão as propriedades que um fluido de corte deve ter para realizar as funções mencionadas:

· Alto ponto de fulgor para que possa ser usado em altas temperaturas.

· Baixa viscosidade, para fluir facilmente sobre a peça.

· Estabilidade em altas temperaturas.

· Deve ter baixa tendência à formação de espuma.

· Boas propriedades lubrificantes para reduzir atrito entre ferramenta e peça.

· Alta taxa de absorção de calor para que o calor seja facilmente absorvido.

· Não deve reagir quimicamente; ou seja, deve ser quimicamente inerte.

· Fluidos de corte devem ser inodoros para evitar maus cheiros mesmo em altas temperaturas.

· Devem ser inofensivos.

· Devem ser transparentes para que o operador possa ver a área de corte.

Seleção do fluido de corte

Abaixo estão os fatores a considerar ao selecionar um fluido de corte e uma lista de materiais com seus fluidos adequados.

· Ao selecionar um fluido de corte, a primeira coisa a considerar é o material da peça e o material da ferramenta.

· Em segundo lugar, o tipo de operação de corte também importa.

· Por fim, o efeito de resfriamento, ou seja, como o fluido reagirá com o material.

Abaixo está uma lista e diagrama de materiais com seus fluidos de corte recomendados e operações.

MATERIAL	FLUIDO DE CORTE
Ferro Fundido, Latão	Seco
Cobre	Terebintina
Alumínio	Querosene
Aço	Óleo de corte ou composto de corte
Aço de alta velocidade	Fluidos de corte sem água
Aço duro, Bronze	Óleo mineral

Classificação dos fluidos de corte

Existem diferentes maneiras de classificar fluidos de corte, mas não há padronização para estabelecê-las nas indústrias. No entanto, abaixo estão as formas mais comuns de classificação.

1. Ar
2. Fluidos de Corte à Base de Água:
3. a) – água;
   b) – emulsões (óleo solúvel);
   c) – soluções químicas (ou fluidos sintéticos);

III. Óleos Integrais:

1. a) – óleos minerais;
   b) – óleos graxos;
   c) – óleos compostos;
   d) – óleos de pressão extrema (EP);
   e) – óleos de uso múltiplo

Tipos de fluido de corte

Abaixo estão os vários tipos de fluido de corte e seu funcionamento.

Água:

A água é uma das formas comuns de dissipação de calor durante a usinagem, mas é pobre em lubrificação. A substância também favorece a ferrugem no material. É comumente usada como agente de resfriamento durante a retífica de ferramentas porque não é um processo longo.

Óleos solúveis (Emulsões):

Os fluidos de corte de óleo solúvel são compostos por óleo solúvel, emulsionantes que compreendem sulfonato de sódio, sabão de ácido graxo e ésteres. Aditivos como agentes de resistência à corrosão ou acoplamento e água para diluição também são incluídos. É um dos tipos de fluido de corte mais comuns e amplamente usados em operações de usinagem. Deixe-me explicar como o fluido de corte funciona.

Emulsionantes são substâncias químicas que permitem a suspensão de minúsculas gotículas de óleo. Os agentes de acoplamento, que são os aditivos, fornecem uma emulsão branca sem separação de óleo ou creme após a mistura com água, sendo 5% o nível de diluição mais comum. Esses tipos de fluidos têm habilidades lubrificantes médias e boas propriedades de resfriamento. Embora sejam mais adequados para operações de corte leve em máquinas de uso geral onde baixas taxas de remoção de metal são realizadas.

Óleos integrais (óleos de petróleo ou vegetais):

Bons exemplos de óleos integrais são óleos parafínicos, naftênicos, vegetais, etc. Comumente, é um óleo de petróleo ou vegetal usado sem diluição com água. Óleos integrais fornecem excelente lubrificação e, para requisitos ambientalmente favoráveis, os óleos vegetais desempenham o papel devido à sua facilidade de biodegradação e descarte. No entanto, não são frequentemente usados porque tendem a se decompor e cheirar mal.

Óleos minerais:

Óleos minerais são outro tipo especial de fluidos de corte usados para operações de corte mais pesadas devido às suas boas propriedades lubrificantes. São comumente usados em máquinas de produção onde altas taxas de remoção de metal são realizadas. Também são mais adequados para aços, mas não devem ser usados em cobre e suas ligas, pois têm efeito corrosivo.

Fluidos sintéticos:

Esses tipos de fluidos de corte são fluidos à base de água e não contêm óleo mineral. Têm tamanho de partícula típico de 0,003 mm. Como a água fornece excelentes propriedades de resfriamento, mas é corrosiva, não pode ser usada em todos os materiais e operações. Este fluido de corte também não é eficaz como lubrificante. No entanto, a ferrugem no material pode ser proibida quando inibidores de ferrugem são adicionados.

Fluidos semissintéticos:

Os tipos semissintéticos de fluido de corte são uma mistura de óleo solúvel (emulsões) e fluidos sintéticos (fluidos à base de água). Neste fluido, cerca de 5 a 20% de óleo mineral é emulsionado com água para produzir microemulsão. O tamanho da partícula varia de 0,01 a 0,1 mm, o que é pequeno o suficiente para transmitir todos os incidentes levemente. Esses tipos de fluidos de corte são amplamente usados porque oferecem benefícios tanto dos óleos solúveis quanto dos sintéticos.

Assista ao vídeo abaixo para saber mais sobre o funcionamento ou operação do fluido de corte, bem como os métodos de fornecimento:

Conclusão

Os fluidos de corte são muito importantes na metalurgia e nas indústrias de engenharia hoje, pois alguns outros materiais e ferramentas também precisam de resfriamento e lubrificação durante seu processo de corte ou usinagem. Neste artigo, aprendemos e explicamos o que é fluido de corte, suas funções, propriedades, seleção, classificação, tipos, bem como métodos de fornecimento de fluidos de corte.

Espero que você tenha aprendido muito com esta lição; se sim, compartilhe com outros estudantes técnicos. Obrigado por ler! Até a próxima.