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.

Comparação entre os métodos de aplicação de fluido de corte convencional e otimizado na retificação plana de cerâmicas

Com o grande crescimento tecnológico e a necessidade de melhoria, um dos materiais que ganhou uma grande gama na área da engenharia mecânica é a cerâmica, pois possui vantagens físico-químicas e propriedades mecânicas significativas sobre o aço. Entretanto, sua usinagem é um processo difícil e delicado, que requer ainda uma grande atenção em relação ao seu estudo. Assim, o processo de retificação é um dos métodos que tem apresentado bons resultados, porém um grande problema acerca de tal processo é o uso excessivo de fluidos de corte, o que se tornou uma preocupação mundial, já que os fluidos apresentam graves problemas socioambientais, além disso, o fluido de corte é responsável por uma grande parte do custo final do processo, provocando, desse modo, um grande interesse em pesquisas referentes a métodos alternativos de forma a reduzir o consumo e melhorar as características do fluido de corte utilizado. Este trabalho visa comparar duas técnicas de lubri-refrigeração, o método convencional e a Lubrificação Otimizada. O uso do método otimizado é uma alternativa à diminuição do volume de fluido utilizado, já que este tem como princípio a aplicação de uma menor quantidade de fluido de corte com uma alta velocidade, localmente aplicada, ou seja, com essa redução benefícios ambientais e socioeconômicas são obtidos. A análise do trabalho será feita a partir da avaliação das variáveis de saída do processo de retificação plana tais como o comportamento rugosidade e desgaste do rebolo, já que por elas é possível avaliar o processo em relação a qualidade da peça versus custo. Com essas analises, pretende-se avaliar se a técnica otimizada é viável a substituição da refrigeração convencional na retificação plana de cerâmicas.

Aplicação de fluido de corte em quantidades reduzidas para usinagem do aço SAE 52100 no processo de retificação centerless de passagem

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Efeito da aplicação do fluido de corte na usinagem da superliga Nimonic 80A

The nickel alloys have a chemical composition with high tenor of alloy elements which are responsible for the material's mechanical and thermal properties, but also are the main causative of problems during the machining, making the process difficult. The objective of this work is the study of the machining by external cylindrical turning of the nickel based alloy Nimonic 80A, seeking the machining optimization of this alloy, seeking the best condition of lubricant fluid use, providing real increases of productivity without the need of investments in new production means. Besides, the results of this work should offer more detailed information regarding the behavior of this alloy in relation to machining by turning. The machining experiences were accomplished in a specimen of the nickel alloy, considering the machining parameters: cutting speed (75 and 90 m/min), cutting depth (0,8 mm) and feed rate (0,15 and 0,18 mm/v). The valuations were accomplished in a CNC lathe and tools with of hard metal inserts. After each stage of the turning the measures of the cutting length were accomplished, of the waste of the tools through a magnifying glass (8x) and the roughness of the specimen evaluated in each phase of the process, with the aid of a portable roughness meter. Through light optical microscopy it was possible to observe the wear of the cutting tools for each appraised condition. The roughness values, Ra and Ry, for the appraised conditions were always superiors to the theoretical values. After analysis of the results it was possible to end that, the best acting for this work strip tested it was obtained for ap=0,8mm: f=0,15mm/rev and VC=75m/min, what resulted in a larger cutting length (1811 m)

Estudo da influência da aplicação do fluido de corte no torneamento da liga de alumínio AA7075

One of the ways to minimize the effects of unproductive time caused by tool wear can be achieved by introducing an efficient system of lubrication and cooling in the process. However, in the last decade the research had the goal to restrict the maximum use of refrigerants and / or lubricants in metal-mechanical production. The important factors that justify this procedure include the operational costs of production, ecological issues, and the legal requirements of environmental conservation and preservation of human health. The purpose of the proposed work is the study of machining by turning with the focus on the influence caused by the application of cutting fluid in several ways of application (abundant and MQF) and also by comparing the results obtained by machining without the presence of fluid . For this purpose, the turning tests are conducted using an aluminum alloy (AA 7075). The response variables to be analyzed were obtained from the roughness (Ra and Ry), the stresses presented (VB) and their progression in relation to the cutting length achieved, the type of chip formed, in addition to changes in the degree of finish (roughness) presented by the turned parts. The results of this study should provide more detailed information about the actual influence of cutting fluids in turning this alloy, which are characterized by high rates of deformation when the formation of damaging your chip machining and also the quality of surface generated. Therefore, it is expected to provide subsidies to promote the optimization of machining this alloy making the most of the role of cutting fluid

Comparação entre os métodos de aplicação de fluido de corte convencional e otimizado na retificação plana de cerâmicas

Com o grande crescimento tecnológico e a necessidade de melhoria, um dos materiais que ganhou uma grande gama na área da engenharia mecânica é a cerâmica, pois possui vantagens físico-químicas e propriedades mecânicas significativas sobre o aço. Entretanto, sua usinagem é um processo difícil e delicado, que requer ainda uma grande atenção em relação ao seu estudo. Assim, o processo de retificação é um dos métodos que tem apresentado bons resultados, porém um grande problema acerca de tal processo é o uso excessivo de fluidos de corte, o que se tornou uma preocupação mundial, já que os fluidos apresentam graves problemas socioambientais, além disso, o fluido de corte é responsável por uma grande parte do custo final do processo, provocando, desse modo, um grande interesse em pesquisas referentes a métodos alternativos de forma a reduzir o consumo e melhorar as características do fluido de corte utilizado. Este trabalho visa comparar duas técnicas de lubri-refrigeração, o método convencional e a Lubrificação Otimizada. O uso do método otimizado é uma alternativa à diminuição do volume de fluido utilizado, já que este tem como princípio a aplicação de uma menor quantidade de fluido de corte com uma alta velocidade, localmente aplicada, ou seja, com essa redução benefícios ambientais e socioeconômicas são obtidos. A análise do trabalho será feita a partir da avaliação das variáveis de saída do processo de retificação plana tais como o comportamento rugosidade e desgaste do rebolo, já que por elas é possível avaliar o processo em relação a qualidade da peça versus custo. Com essas analises, pretende-se avaliar se a técnica otimizada é viável a substituição da refrigeração convencional na retificação plana de cerâmicas.

Comparação entre os métodos convencional e com bocal modificado de aplicação de fluido de corte no processo de retificação cilíndrica interna

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito das diferentes direções de aplicação de jato de fluido de corte no torneamento de um aço de difícil usinagem

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo de tensoativos na organofilização de argila bentonítica para uso em fluido de perfuração à base de óleo

Due to the great challenges encountered in drilling wells, there is a need to develop fluids with appropriated properties and able to meet all the requirements of drilling operations. The physicochemical and rheological properties must be carefully controlled so that a fluid can exercise all its functions. In perforations sensitive to contact with water and "offshore", it becomes necessary the use of oil based drilling fluids, but the bentonite clay cannot be used without a previous surface modification so that their surfaces become hydrophobic. Lately, the oil companies in Brazil use imported organoclays in the preparation of oil-based drilling fluids. The study aimed to modify a calcium clay to increase the affinity of the same organic phase of oil-based drilling fluids, applying three surfactants (OCS, CTAB and UTM 150) at different concentrations. The results indicated that the surfactants UTM 150 and CTAB showed better results compared to OCS. Considering the type of surfactant and concentration as variables used in the statistical analysis, the results indicated that only the surface tension and concentration of calcium oxide in response to organophilization process showed statistically significant effects. The organophilizated clay has potential for application in oil-based drilling fluids.

Influência da utilização do fluido de corte com adição de grafeno na temperatura de usinagem e formação de rebarba no processo de micro fresamento

As time passed, humanity needed the development of new materials used in various activities. High strength materials such as titanium and Inconel for example, had been studied because they are widely used for implants in biomedicine, as well as their use in aerospace and automotive industries. Because of its thermal and mechanical properties, these materials are considered difficult to machine, promoting a rapid wear of cutting tools, primarily caused by the high temperatures in machining. With the development of new materials has emerged the need of developing new manufacturing processes. One of today’s innovative processes is the micro-manufacturing. Being a process with a defined cutting tool geometry, burr formation is a constant and undesirable phenomenon formed during the machininig process. Being detrimental to the manufacturing process, overspending deburring operations are constantly employed leading to increase the aggregate cost to the manufactured material. Assembly components are also impaired if there is no control of the burr, with consequences including the disposal of components due to the occurence of this phenomenon. This paper presents the study of micro-milling Inconel 718, investigating influential parameters in the formation of burrs in order to minimize the occurrence of this phenome non. Different feed rates per tooth and cutting speed are evaluated, and different cutting fluids with different methods of applying the fluid. Adding graphene to cutting fluids was considered as a variable to be investigated, which is considered an excellent solid lubricant, in addition to increasing the thermal conductivity of the cooling solution (AZIMI; MOZAF FARI, 2015). The micro-milling temperature was evaluated in the present work. It was observed a new phenomenon that causes the machined surface temperature decreases below room temperature when using the solution water + oil. This phenomenon is explained in further chapters. In order to unravel this phenomenon, a new test was proposed and, from this test, it can be concluded, comparatively, which cutting fluid has a better cooling property.Using cutting fluid with different thermal properties has shown influence when analy zing burr formation and reducing machining temperature.

Retificação de cerâmica de alumina relacionada com diferentes técnicas de lubri-refrigeração: convencional e mínima quantidade de lubrificação

Atualmente a preocupação ambiental está fazendo com que as empresas busquem diminuir os impactos ambientais por elas causados, ao mesmo tempo em que melhoram a qualidade do produto e processos de fabricação. Logo, muitas pesquisas estão sendo desenvolvidas na área de usinagem para se analisar o real dano ao meio ambiente quando usados diferentes métodos de lubri-refrigeração. Este trabalho teve como objetivo analisar a qualidade da peça produzida e o desgaste do ferramental de corte de uma retificadora plana ao se usinar cerâmica de alumina com dois métodos distintos de aplicação de fluido de corte: método convencional com vazão de 458,3 mL/h e o método da mínima quantidade de lubrificação (MQL) com 100 mL/h. A partir dos resultados obtidos pode-se constatar que para os mesmos parâmetros de usinagem a técnica do MQL utilizou uma quantidade muito menor de fluido e garantiu bons resultados de desgaste diametral do rebolo. No entanto, a qualidade da peça foi bem pior para o método do MQL em relação a técnica de refrigeração convencional. Estes resultados mostraram que se utilizando formas alternativas de lubrificação para reduzir o uso do fluido de corte, são possíveis dependendo de quais fatores são mais importantes para o processo que se deseja. Nesse sentido, se o método do MQL fosse adotado pelas empresas dependentes da retificação, certamente iria trazer, de um lado, benefícios quanto a problemas de descarte e reciclagem de fluido de corte, mas por outro lado, levaria a uma menor qualidade superficial das peças.

Utilização da mínima quantidade de lubrificante (MQL) com água no processo de retificação cilíndrica externa de mergulho de cerâmicas com rebolo diamantado

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

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)