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Uma das dúvidas mais frequentes dos usuários, no que diz respeito a operações de fresamento, está ligada ao uso ou não de refrigeração.

Por décadas, o uso de óleo de corte ou líquido refrigerante foram utilizados, seja por necessidade do material a ser usinado, seja por características do projeto das máquinas-ferramentas, ou mesmo por conta das ferramentas de corte. E com isso, criou-se um conservadorismo em torno do assunto, que merece ser repensado.

O QUE ISSO SIGNIFICA NA PRÁTICA?

As pastilhas de metal duro modernas, em específico as com cobertura, que são a maioria hoje em dia, normalmente não requerem fluido de corte durante a usinagem. As classes cobertas melhoram a vida e a confiabilidade da ferramenta quando usadas em um ambiente sem uso de refrigeração.

Isso vale mais ainda para cermets, cerâmicas, nitreto cúbico de boro (CBN) e diamante policristalino (PCD).

As altas velocidades de corte de hoje resultam em uma zona de corte muito quente. A ação de corte ocorre com a formação de uma zona de fluxo, entre a ferramenta e a peça de trabalho, com temperaturas de cerca de 1.000 graus Celsius ou mais.

Qualquer fluido de corte que chega nas proximidades das arestas de corte será instantaneamente convertido em vapor e não terá praticamente nenhum efeito de resfriamento.

O efeito de eliminar a refrigeração no fresamento só vai enfatizar as variações de temperatura que ocorrem com as pastilhas entrando e saindo do corte. As variações de temperatura que ocorrem com a eliminação do líquido refrigerante, estão dentro da capacidade para a qual a pastilha foi desenvolvida (utilização máxima).

Adicionando líquido refrigerante as variações serão mais bruscas ao resfriar a pastilha enquanto ela está fora do corte. Essas variações ou choques térmicos causam trincas térmicas. Isso, sem dúvida, resultará em um final prematuro da vida da ferramenta. Quanto mais quente a zona de corte mais inadequado é usar fluido de corte ou líquido refrigerante.

Classe modernas de metal duro, cermets, cerâmica e CBN são desenvolvidas para suportar velocidades de corte constantes e temperaturas elevadas.

Por outro lado, diferenças de vida da ferramenta de até 40%, e em alguns casos específicos ainda maiores, não são incomuns, para o fresamento sem refrigeração. Se a usinagem for em materiais pastosos, como aços de baixo carbono e aços inoxidáveis, a formação de arestas postiças ocorre e certas precauções precisam ser tomadas.

Alcançando-se a zona de fluxo a altas temperaturas o problema é eliminado. Nenhuma ou muito pouca aresta postiça será formada.

Com baixas velocidades de corte, onde a temperatura na zona de corte é menor, a refrigeração pode ser aplicada com menos resultados prejudiciais para a vida útil da ferramenta.

HÁ ALGUMAS EXCEÇÕES DE QUANDO O USO DE FLUIDO DE CORTE PODE SER INDICADO:

• 

  Figura 4: O pior caso é o abastecimento normal, externo de refrigerante, com baixa pressão e fluxo.

  A usinagem de ligas resistentes ao calor (HRSA) é geralmente feita com baixas velocidades de corte. Em algumas operações é importante usar refrigerante para lubrificação e para esfriar o componente. Especialmente em operações de canais profundos.

• Acabamento de aço inoxidável e alumínio, para evitar manchas de pequenas partículas na textura da superfície. Neste caso, o refrigerante tem um efeito lubrificante e, em certa medida, também ajuda a expulsar as micropartículas da superfície usinada.
• Usinagem de componentes de paredes finas, para evitar distorções geométricas.
• Ao usinar ferros fundidos, cinzento ou nodular, o refrigerante coleta a poeira do material. (O pó também pode ser coletado com equipamento para limpeza a vácuo.)
• Lavar paletes, componentes e peças de máquinas eliminando os cavacos. (Também pode ser feito com métodos tradicionais, ou seja, através de mudanças de projeto.)
• Prevenir corrosão em componentes e partes vitais das máquinas.

ECONOMIAS ESSENCIAIS PODEM SER FEITAS POR MEIO DE USINAGEM SEM REFRIGERAÇÃO:

• Aumentos na produtividade conforme mencionado.
• Custos de produção reduzidos. O custo com refrigerante e o seu descarte representa 15-20% dos custos totais de produção.
• Aspectos ambientais e de saúde. Uma fábrica mais limpa e saudável com eliminação da formação de bactérias e mau cheiro.
• Não há necessidade de manutenção dos tanques para líquidos refrigerantes ou sistemas de refrigeração. Geralmente é necessário fazer paradas regulares para limpar as máquinas e equipamentos de refrigeração.
• Normalmente, há uma melhor formação de cavacos com a usinagem sem refrigeração.

NOSSAS DICAS

Se estiver usando pastilhas de metal duro ou ferramentas sólidas de metal duro, a diferença na vida da ferramenta entre a primeira e a última alternativa descritas pode ser de até 50%.

Se estiver usando classes cermet, cerâmica ou nitreto cúbico de boro não se deve aplicar refrigeração de forma alguma.

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Três processos primários de usinagem — torneamento, furação e fresamento — são usados ​​como um meio de remoção. Cada processo desempenha um papel fundamental na forma como um produto é fabricado e aprimora as propriedades exclusivas de cada produto.

Já a moldagem por injeção é o processo de fabricação mais comumente usado para a fabricação de peças plásticas.

Uma ampla variedade de produtos é fabricada usando moldes injeção plástica, que variam muito em tamanho, complexidade e aplicação.

O processo de moldagem por injeção requer o uso de uma máquina de moldagem por injeção, material plástico bruto e um molde. O plástico é derretido na máquina de moldagem por injeção e depois injetado no molde, onde resfria e solidifica na peça final.

Ferramentas de torneamento para usinagem

O torneamento é um processo de usinagem realizado por um dispositivo chamado torno. O torno gira o produto enquanto as lâminas cortam e raspam as áreas desejadas.

As ferramentas de torno trabalham em dois eixos de movimento para criar cortes com profundidade e diâmetro precisos. Os tornos estão disponíveis em dois tipos diferentes, o manual e o automatizado, controlado por um computador numérico (CNC).

O processo de torneamento pode ser realizado no exterior ou no interior de um material. Quando realizado no interior, é conhecido como chato — esse método é mais comumente usado para criar componentes tubulares.

Outra parte do processo de torneamento é chamada de face e ocorre quando a ferramenta de corte se move no final da peça de trabalho.

Normalmente, é realizado durante o primeiro e o último estágio do processo de mudança. O revestimento só pode ser aplicado se o torno tiver um deslizamento transversal ajustado.

Os subtipos de tornos são: de torre, torno mecanico e especial. Os tornos de motor são o tipo mais comum encontrado em uso pelo maquinista geral ou amadores.

O termo motor é usado para diferenciá-lo de outros tornos que são movidos com o uso do pé ou da mão.

Já os tornos revólver e tornos de uso especial são mais comumente usados ​​em aplicações que exigem fabricação repetida de peças.

Por fim, os tornos torre possuem um suporte de ferramenta que permite que a máquina execute várias operações de corte em sucessão, sem interferência do operador.

Ferramentas de perfuração

A perfuração ocorre quando furos cilíndricos são produzidos em uma peça de material sólido usando uma broca — é um dos processos de usinagem mais importantes, pois os furos criados são destinados a ajudar na montagem. Para garantir estabilidade e precisão, uma furadeira é frequentemente usada.

As brocas utilizadas apresentam dois canais em espiral que sobem o eixo da broca. Ele carrega as aparas, ou cavacos, para fora do buraco à medida que o bit avança para o pedaço de material.

Para cada tipo de material, há uma velocidade e avanço de perfuração recomendados.

Ferramentas de fresagem

O Fresamento de engrenagens é outro processo que utiliza cortadores rotativos para remover o material, mas a diferença está em como o equipamento funciona.

Uma fresadora possui uma mesa móvel na qual o material é montado. Na maioria das fresadoras, as ferramentas de corte são estacionárias e a mesa move o material para que os cortes desejados possam ser feitos. Outros tipos de fresadoras possuem ferramentas de mesa e corte como implementos móveis.

Algumas das operações que uma fresadora é capaz de realizar incluem aplainamento, corte, rebatimento, roteamento, fundição e outros caminhos de ferramentas complexos, tornando a fresadora uma das peças mais flexíveis de equipamentos em uma oficina mecânica.

As fresadoras oferecem operações versáteis e a manutenção é de baixo custo. Como elas geralmente têm uma vida longa e sem falhas, o retorno do investimento é alto.

Existem quatro tipos de fresadoras:

• Fresadoras manuais;
• Fresadoras planas;
• Fresadoras universais;
• Fresadoras omniversais.

As fresadoras contam com cortadores horizontais ou cortadores instalados em um eixo vertical, de Ponta Montada Diamantada.

Como esperado, a fresadora universal permite tanto ferramentas de corte montadas vertical e horizontal, tornando-a uma das fresadoras mais complexas e flexíveis disponíveis.

Usinagem de precisão

Qualquer processo de usinagem que exija tolerâncias de corte excepcionalmente pequenas (entre 0,013 mm e 0,0005 mm, como regra geral) ou acabamento de superfície mais fino que 32T pode ser considerado uma forma de usinagem de precisão.

Como a usinagem CNC, a usinagem de precisão pode ser aplicada a um grande número de métodos e ferramentas de fabricação.

Fatores como rigidez, amortecimento e precisão geométrica podem influenciar a exatidão do corte de uma ferramenta de precisão.

Enfim, o controle de movimento e a capacidade da máquina de responder com taxas de avanço rápidas também são importantes em aplicações de usinagem de precisão.

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