Desenvolvimento de uma nova forma de lubri-refrigeração na retificação cilíndrica externa de mergulho de aços endurecidos para uma produção mais limpa

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

O impacto do problema ambiental do fluido de corte nas indústrias e novas alternativas para sua utilização mais racional nos processos de retificação

Devido à constante preocupação do meio ambiente, o uso de fluidos de corte tem se tornado um problema para a indústria mecânica atual por se tratar de substâncias tóxicas. Seu uso e sua dificuldade de descarte devido rígida Legislação Ambiental, faz com que o fluido de corte seja responsável por uma grande parte do custo final do processo, provocando, desse modo, um grande interesse em pesquisas referentes a métodos alternativos de forma e quantidade de fluido de corte utilizado. Ao lado das vantagens tecnológicas associadas com o uso dos fluidos de corte estão os enormes perigos atrelados a estes, e que são nocivos ao meio ambiente e à saúde das pessoas. A contaminação do solo, água e ar podem decorrer de vazamentos e perdas, emissões, água de lavagem e da própria disposição dos fluidos de corte.Os componentes dos fluidos de corte como bactericidas e fungicidas reagem com outros produtos inseridos no processo de corte, tornando os fluidos, materiais que podem vir a causar doenças. Assim, este trabalho tem como objetivo apresentar a utilização do fluido de corte por mínima quantidade de lubrificação como alternativa para se minimizar o impacto ambiental das indústrias mecânicas.

Minimização do impacto ambiental com a técnica da retificação cilíndrica externa de mergulho de cerâmicas avançadas com a utilização da mínima quantidade de lubrificante (MQL) com adição água

Os fluidos de corte foram introduzidos nos processos de usinagem com a finalidade de melhorar as características de os processos tribológicos que estão sempre presentes nas superfícies de contato entre a ferramenta e a peça. Devido à multiplicidade de efeitos negativos do corte os fluidos, os resíduos produzem sobre a humanidade e o nosso meio ambiente, na produção moderna, tem havido uma crescente atenção com os cuidados para se selecionar os fluidos de forma eficiente que, além de eficiente deve ser compatível com o ambiente. Além dos requisitos habituais tribológicos de corte, os fluidos devem satisfazer as exigências do ambiente e atender a legislação ambiental imposta pelo Estado ou internacional ISO 14000. Dentre as alternativas, destaca-se a usinagem a seco e a utilização da mínima quantidade de lubrificação (MQL). Este último pode ser utilizado também com adição de água e, consequentemente, consumindo um volume menor de fluido de corte. Este trabalho pretende analisar o comportamento da técnica da MQL com adição de água no processo de retificação de cerâmicas avançadas, assunto pouco divulgado na literatura formal. Este estudo foi feito através da análise da avaliação do comportamento rugosidade do material retificado. Pela avaliação dos resultados obtidos, foi possível avaliar a técnica da MQL com água, interpretando-a como um método alternativo de usinagem menos agressivo ao meio ambiente, já que houve melhoria consistente da rugosidade do material pela técnica da MQL tradicional para a MQL com adição de água e com a limpeza da superfície de corte do rebolo.

Retificação cilíndrica externa de mergulho de cerâmicas avançadas com adição de água

Com o atual índice de poluição gerada por resíduos industriais prejuduciais à saúde do ser humano, as indústrias, universidades e centros de pesquisa são influenciados a pesquisar métodos alternativos menos danosas. O uso do fluido de corte, por exemplo, tem sido constantemente estudado para que este possa ser eliminado, substituído ou utilizado na mínima quantidade possível. Entre as alternativas, destacam-se a usinagem a seco e a utilização da MQL, que também pode ser utilizada com adição de água. Esta é a opção deste estudo no processo de retificação de cerâmicas avançadas, assunto pouco divulgado na literatura formal. Para isso, foram avaliadas as variáveis de saída na retificação externa, como o comportamento da rugosidade do material retificado e desgaste diametral do rebolo. Com os resultados obtidos, foi possível avaliar a técnica da MQL com água, interpretando-a como um método alternativo bem-sucedido: houve melhoria consistente da rugosidade e diminuição do desgaste do rebolo.

Comparação de três métodos na retificação cilíndrica do aço ABNT 52100

No processo de retificação, a lubrificação no contato da ferramenta (rebolo) com a peça e a refrigeração da superfície usinada visa melhor acabamento final. Este trabalho apresenta como alternativa ao método convencional de lubrificação/refrigeração (fluido abundante) a técnica MQL em duas condições: pura e com adição de água. Foram avaliadas a eficiência e a eficácia desses métodos no processo de retificação cilíndrica externa do aço ABNT 52100 com o rebolo de óxido de alumínio. Apesar de desgastar um maior volume de rebolo e resultar em um maior desvio de circularidade na peça, as técnicas de MQL puro e MQL com adição de água apresentaram os melhores valores de rugosidade, o que os tornam alternativas ao método convencional.

Lubrificante diluído em água na retificação cilíndrica externa de mergulho em cerâmica avançada

Este trabalho pretende analisar o comportamento da fetificação de cerâmica avançada juntamente com a técnica de MQL. Foram avaliadas variáveis de saída do processo de retificação, tais como comportamento de potência de corte, rugosidade e desgaste do rebolo. Dos resultados de rugosidade obtidos, o MQL feito com lubrificante diluído em água, na proporção de 1 : 1 foi considerado um potencial substituto ao MQL tradicional.

Proposta de um sistema de monitoramento do processo de retificação plana baseado em plataforma de hardware livre e sensor de baixo custo

O processo de retificação é considerado um dos últimos na cadeia de produção de peças de precisão. Assim, é essencial ter um sistema de monitoramento confiável para este processo. Neste trabalho é proposto um sistema de medição de vibração, rápido e versátil, baseado na plataforma de prototipagem eletrônica de hardware livre Arduino, com objetivo de monitorar em tempo real o processo de retificação plana, especialmente no que diz respeito à condição da peça retificada. Para este trabalho ensaios experimentais foram realizados numa máquina retificadora plana, empregando um rebolo de óxido de alumínio e uma peça de aço ABNT 1020. Por meio de um sensor piezelétrico de PZT (Pb-Lead Zirconate Titanate) de baixo custo, instalado junto à peça e conectado a uma das portas analógicas do hardware, foi possível medir o sinal de vibração durante o processo de retificação. Verificou-se que, a medida com que o rebolo perdia sua capacidade de corte, em função das consecutivas passadas sobre a peça, ocorria também uma significativa diminuição dos valores médios do sinal de vibração. Tal diminuição do sinal de vibração pode indicar o momento que o rebolo deve ser dressado, permitindo monitorar a qualidade superficial da peça durante o processo de retificação, evitando danos como é o caso da queima superficial. O princípio de operação e as principais características dessa técnica foram investigados, bem como algumas de suas limitações práticas.

Sinais de vibração no monitoramento do processo de retificação plana de cerâmicas avançadas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeito dos parâmetros de retificação no acabamento superficial de cerâmicas aplicadas à biomateriais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)