Fluidos de corte de metal: significado, funções e tipos

Depois de ler este artigo, você aprenderá sobre: ​​- 1. Significado dos Fluidos de Corte de Metal 2. Funções dos Fluidos de Corte 3. Propriedades Desejáveis ​​4. Tipos.

Significado de fluidos de corte de metal:

No processo de corte de metal, a cura é gerada devido às seguintes ações:

Eu. Deformação plástica do metal na zona de cisalhamento.

ii. Fricção entre o chip e a superfície de ancinho da ferramenta.

iii. Esfregando a ação entre o trabalho e a superfície do flanco da ferramenta.

Se tocarmos no trabalho, na ferramenta ou no chip, vamos achá-los quentes. Entre todos os três itens chip é o elemento mais quente. De acordo com a consideração da energia, 70% do calor é transportado por chip, 20% por ferramenta e 10% por trabalho. O calor altera as propriedades da ferramenta, como a dureza. Perde a sua dureza à medida que a temperatura aumenta. Resulta no aumento do desgaste da ferramenta, portanto, o acabamento superficial do trabalho se deteriora. A Fig. 9.41 (a) mostra a distribuição percentual do calor total gerado entre o cavaco, a ferramenta e a peça em várias velocidades de corte.

Para manter a precisão da ferramenta de corte, o acabamento superficial da peça de trabalho e o aumento da vida útil da ferramenta, o uso de fluidos de corte começou há um século. O fluido de corte inclui lubrificantes e refrigerantes.

Os lubrificantes reduzem o atrito ou o desgaste entre a ferramenta e o trabalho, enquanto os refrigerantes transportam o calor gerado durante a deformação do metal. Os fluidos de corte ajudam a obter um melhor acabamento superficial e um controle dimensional mais rígido.

Funções dos Fluidos de Corte:

As principais funções dos fluidos de corte no processo de usinagem são:

1. Para Dissipação de Calor:

Para dissipar o calor gerado durante a usinagem.

2. Para resfriar a peça de trabalho:

Para resfriar a peça de trabalho pelo calor acumulado pelo refrigerante.

3. Para resfriar a ferramenta:

Para resfriar a ferramenta de corte, resfriando a zona de corte.

4. Para reduzir o atrito e desgaste:

Para reduzir o atrito e desgaste da ferramenta usando lubrificantes.

5. Reduzir as Forças e o Consumo de Energia:

Reduz o consumo de energia no corte do material, reduzindo o desgaste.

6. Para melhorar a vida útil da ferramenta:

Dissipando calor adequadamente.

7. Para melhorar o acabamento da superfície:

Pelo calor levado do material de trabalho.

8. Para lavar os chips:

Mantenha a zona de corte livre de lascas quentes. Também para causar a quebra de chips em pequenas partes.

9. Para Proteger a Superfície Usinada contra Corrosão Ambiental:

Inibidores de corrosão como nitrato de sódio ou trietanolamina são adicionados nos fluidos de corte para evitar a corrosão da superfície usinada.

Propriedades desejáveis ​​do fluido de corte:

1. Qualidades de Lubrificação:

Esta qualidade reduz a força de atrito entre o trabalho e a ferramenta. Também evita a formação de bordas construídas.

2. Alta Capacidade de Calor (Refrigeração):

O fluido de corte deve carregar mais e mais calor da zona de corte rapidamente. Assim, reduzindo a temperatura de trabalho e ferramenta. Isso reduzirá o desgaste da ferramenta, aumentará a vida útil da ferramenta e o acabamento da superfície.

Uma pequena redução na temperatura pode aumentar consideravelmente a vida útil da ferramenta, de acordo com a seguinte relação empírica:

Tθ ⁿ = K

Onde, T = vida da ferramenta (min)

θ = Temperatura na interface da ferramenta de cavacos (° C)

n = Um expoente depende da forma da ferramenta e do material

K = Constante

3. Resistente à Corrosão:

O fluido de corte deve impedir o material de trabalho de oxidação ambiental ou corrosão. Para este efeito, o inibidor de corrosão, como o nitrato de sódio, é adicionado ao fluido de corte.

4. Baixa Viscosidade:

Deve ter baixa viscosidade, de modo que o cavaco e a sujeira possam se depositar rapidamente.

5. Estabilidade:

Deve ter vida longa, ou seja, não deve ser estragado rapidamente, tanto em uso quanto em armazenamento.

6. Não Tóxico:

Deve ser não-tóxico e não deve ser prejudicial para a pele humana.

7. Não inflamável:

Deve ter um ponto de inflamação alto e não deve queimar facilmente.

8. Não-Smokey:

Não deve fumar ou espuma facilmente.

9. Pequeno Tamanho Molecular:

Deve ter um tamanho molecular pequeno para permitir uma difusão rápida e melhor penetração na interface da ferramenta do chip.

10. Quimicamente Estável ou Inerte:

Não deve reagir negativamente com o material de trabalho.

11. Inodoro:

Deve estar livre de odores indesejáveis.

Tipos de Fluidos de Corte:

Uma variedade de fluidos de corte estão disponíveis para satisfazer os requisitos dos processos de usinagem. Embora não exista fluido de corte para uso geral, alguns oferecem versatilidade considerável, enquanto outros são para aplicação específica.

Os tipos básicos de fluidos de corte são os seguintes:

1. Água:

A água tem alto calor específico, mas é pobre em lubrificação. Além disso, incentiva a ferrugem. É usado como agente de resfriamento durante a moagem da ferramenta.

2. Óleos Solúveis (Emulsões):

Óleos solúveis ou óleos emulsionáveis ​​são o maior tipo de fluidos de corte usados ​​em operações de usinagem.

Estes são compostos por:

Eu. Óleo solúvel.

ii. Emulsionantes (sulfonato de sódio, graxos, sabão ácido, ésteres).

iii. Aditivos (resistência corrosiva ou agentes de acoplamento).

iv. Água (para diluição 1-20%).

Emulsificantes são substâncias químicas que causam a suspensão de pequenas gotículas de óleo pela água. Os aditivos são químicos resistentes à corrosão ou agentes de acoplamento. Os agentes de acoplamento fornecem uma emulsão branca sem óleo ou creme separando após a mistura com água. O nível de diluição de 5% é o nível de diluição mais comum. Esses fluidos têm capacidade média de lubrificação e boas propriedades de resfriamento. Os óleos solúveis são adequados para operações de corte leve em máquinas de uso geral, onde foram utilizadas baixas taxas de remoção de metal.

3. Óleos Minerais:

Óleos minerais são usados ​​para operações de corte mais pesadas devido às suas boas propriedades lubrificantes. Eles são comumente encontrados em máquinas de produção onde são empregadas altas taxas de remoção de metal. Eles são mais adequados para aços, mas não devem ser usados ​​em cobre ou suas ligas, pois têm um efeito corrosivo.

4. Óleos retos (petróleo ou óleos vegetais):

O óleo reto é um óleo de petróleo ou vegetal que é usado sem diluição com água. Óleos de parafina, óleos naftênicos, óleos vegetais são alguns exemplos de óleos retos. Dizem que os óleos retos proporcionam excelente lubrificação. Para requisitos ambientalmente favoráveis, os óleos vegetais são preferíveis devido à sua facilidade de biodegradação e eliminação. Por outro lado, eles são de pouca utilidade, uma vez que são susceptíveis de se decompor e cheirar mal.

5. Fluidos Sintéticos:

Eles são líquidos à base de água e não contêm óleo mineral. Eles têm um tamanho típico de partículas de 0, 003 mm. A água fornece excelentes propriedades de resfriamento. Mas cria um problema de corrosão. Além disso, não é eficaz como lubrificante. Para evitar a formação de ferrugem, são adicionados inibidores de ferrugem.

6. Fluidos Semi-Sintéticos:

Eles são mistura de óleos solúveis (emulsões) e fluidos sintéticos (fluidos à base de água). Cerca de 5 a 20% de óleo mineral é emulsionado com água para produzir uma microemulsão. O tamanho da partícula varia de 0, 01 a 0, 1 mm. Isso é pequeno o suficiente para transmitir todos os incidentes à luz.

Esses tipos de fluidos são usados ​​em grande parte devido às suas vantagens de óleos solúveis e sintéticos.

Algumas das principais vantagens são:

Eu. Dissipação de calor rápida.

ii. Limpeza do sistema.

iii. Bio-resistência (devido ao pequeno tamanho de partícula).