Seleção do fluido de corte: Maximizar a vida útil da ferramenta

Nos processos de corte de metais, a seleção adequada de fluidos de corte pode melhorar as condições de fricção entre a peça de trabalho e a ferramenta, reduzir as forças de corte e as temperaturas de corte, minimizar o desgaste da ferramenta, reduzir a deformação térmica da peça de trabalho, aumentando assim a vida útil da ferramenta, a produtividade e a qualidade da superfície. Os fluidos de corte desempenham funções como o arrefecimento, a lubrificação, a limpeza, a remoção de aparas e o controlo da corrosão.

Tipos de fluidos de corte

Os fluidos de corte mais utilizados na produção são as soluções aquosas, as emulsões e os óleos de corte.

(1) Soluções aquosas

As soluções aquosas são constituídas principalmente por água, complementada com inibidores de ferrugem, agentes de limpeza e aditivos de óleo. A sua principal função é o arrefecimento.

(2) Emulsões

As emulsões são uma mistura de óleo mineral, emulsionantes e outros aditivos com água, resultando num líquido branco leitoso ou semi-transparente. As emulsões de baixa concentração funcionam principalmente como refrigerantes e são utilizadas na maquinagem de desbaste e em operações normais de retificação. As emulsões de alta concentração proporcionam uma excelente lubrificação e são adequadas para maquinação de acabamento.

(3) Óleos de corte

Os óleos de corte são normalmente óleos minerais, sendo uma pequena parte constituída por óleos vegetais ou animais ou por óleos compostos, que têm principalmente uma função lubrificante. O óleo mineral puro não consegue formar uma película lubrificante robusta na interface de fricção, oferecendo assim uma lubrificação deficiente. Em aplicações práticas, são frequentemente adicionados aditivos de óleo, aditivos de pressão extrema e inibidores de ferrugem para melhorar a lubrificação e a prevenção da ferrugem.

Seleção de fluidos de corte

(1) Com base no material da peça de trabalho

Quando se maquinam materiais dúcteis como o aço, são necessários fluidos de corte. Para materiais frágeis, como o ferro fundido e o bronze, os fluidos de corte não são geralmente utilizados. Para a maquinagem de materiais difíceis de cortar, como o aço de alta resistência e ligas de alta temperatura, devem ser escolhidos óleos de corte ou emulsões.

Na maquinação de cobre, alumínio e respectivas ligas, não podem ser utilizados fluidos de corte com enxofre devido aos seus efeitos corrosivos, mas podem ser utilizadas emulsões ou querosene. Na maquinação de ligas de magnésio, não devem ser utilizadas soluções aquosas para evitar a ignição.

(2) Com base no material da ferramenta

As ferramentas de aço de alta velocidade têm uma fraca resistência ao calor e devem geralmente ser utilizadas com fluidos de corte. As ferramentas de metal duro têm uma boa dureza a quente e são resistentes ao calor e ao desgaste, não necessitando geralmente de fluidos de corte.

Se necessário, podem ser utilizadas emulsões de baixa concentração ou fluidos de corte sintéticos, mas estes devem ser aplicados de forma contínua e minuciosa para evitar a fratura da lâmina devido ao aquecimento e arrefecimento irregulares, que podem causar tensões internas significativas.

(3) Com base no método de maquinagem

Em operações como a perfuração (especialmente a perfuração de furos profundos), alargamento, roscagem e brochagem, em que a ferramenta e a superfície maquinada sofrem fricção severa, as emulsões ou óleos de corte devem ser utilizados e aplicados abundantemente. Quando se utilizam ferramentas de roscagem, ferramentas de corte de engrenagens e ferramentas de forma, que são caras e difíceis de afiar, e onde a vida da ferramenta é importante, devem ser utilizados óleos de corte de extrema pressão ou óleos de corte sulfurados.

Para a retificação, que gera temperaturas elevadas e produz uma grande quantidade de aparas finas e grãos abrasivos deslocados que podem entupir a mó e causar marcas de queimadura na peça de trabalho, deve ser utilizado um fluido de corte com boa capacidade de arrefecimento e limpeza, como um fluido de corte sintético ou uma emulsão de baixa concentração.

Ao retificar aço inoxidável e ligas de alta temperatura, deve ser escolhido um fluido de corte sintético ou uma emulsão de alta concentração com boa lubrificação.

(4) Com base nos requisitos de maquinagem

Durante a maquinação em desbaste, quando é removida uma grande quantidade de metal e as temperaturas de corte são elevadas, deve ser selecionado um fluido de corte com boa capacidade de arrefecimento. Durante a maquinação de acabamento, em que o objetivo principal é melhorar a precisão da maquinação e a qualidade da superfície, deve ser selecionado um fluido de corte com boa lubrificação.