M´ethodes d’interpolation

• Usinagem a seco

De acordo com Chakraborty et al. (2008), a usinagem a seco e semi-seco está se tornando, de modo crescente, cada vez mais atraente para a industria de corte de metal, nos Estados Unidos e pelo mundo inteiro, visando reduzir os efeitos prejudiciais dos fluidos de corte tradicionais e os custos associados com a compra, com o uso e com o descarte desses fluidos, além de atender aos novos padrões estabelecidos pela National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH),

Occupational Safety and Health Administration (OSHA) E ISO 14001.

De acordo com o manual elaborado pelo Iowa Waste Reduction Center, 2003, a usinagem a seco apresenta vantagens tais como ser uma produção limpa, sem geração de resíduos, e, em alguns casos, mais precisão na usinagem. Além disso, os problemas causados pela exposição dos trabalhadores aos fluidos de corte são eliminados e a reciclagem é mais simples por que os cavacos gerados não apresentam óleo residual e podem ser misturados com outras sucatas de metal (IOWA WASTE REDUCTION CENTER, 2003).

Entretanto, de acordo com o manual elaborado pelo Iowa Waste Reduction Center, 2003, a usinagem a seco exige um alto investimento de capital em máquinas e ferramentas específicas para este tipo de operação, além disso, devido às condições mais severas de trabalho necessitam de reposição mais freqüente. Porém, se os custos verdadeiros do gerenciamento dos fluidos de corte forem considerados na decisão final, é possível que a usinagem a seco seja competitiva.

De acordo com Teixeira et al. (1997), a usinagem a seco se apresenta como a melhor alternativa para resolver os problemas causados pelos fluidos de corte, porém a usinagem a seco não consiste em simplesmente interromper a alimentação de fluido de corte de um determinado processo, mas sim exige uma adaptação compatível de todos os fatores influentes neste processo, figura (Klocke et al., 1996). Na usinagem a seco não se verificam as funções primárias dos fluidos de corte, ou seja, refrigeração, lubrificação e transporte de cavacos, sendo que, a usinagem a

seco exige a introdução de medidas adequadas que possam compensar a falta das funções primárias do fluido de corte.

Figura 25 Fatores influentes na usinagem a seco (Klocke et al., 1996)

As restrições a usinagem a seco podem ser as exigências de qualidade da peça, mas também podem resultar através de determinados materiais (peça- ferramenta) e/ou combinações de processos. Percebe-se através da atual situação da usinagem a seco, que muitos processos não são possíveis de serem realizados devido à atual concepção e desenvolvimento em que se encontram as ferramentas (Klocke et al., 1996 apud Teixeira el al., 1997).

• Mínima quantidade de lubrificante (MQL)

De acordo com Suda (2002), em princípio as operações a seco deveriam ser a melhor solução para os problemas ambientais que envolvem os processos de usinagem de metais, entretanto, algumas vezes, essas operações não são tão efetivas quando a alta eficiência de usinagem, ao melhor acabamento superficial e as severas condições de corte são requeridas, sendo que, para essas situações, operações utilizando quantidades muito pequenas de fluidos de corte, tais como, os sistemas de mínima quantidade de lubrificação (MQL), representam um significante papel em uma série de aplicações práticas.

Segundo Heisel et al. (1998 apud Catai, 2004), a MQL é um elo entre a usinagem a seco e aplicação convencional, sendo que, na aplicação convencional do fluido de corte há uma inundação intensa da superfície usinada, enquanto que nos sistemas em que se empregam a MQL o fluido é colocado em contato apenas com a área de corte definida entre ferramenta-peça-cavaco, sendo que, o sistema de MQL é constituído de aspersão de óleo (fluido de corte) e ar comprimido na região de corte, e geralmente o primeiro faz a lubrificação e o segundo a refrigeração do processo de corte. A seguir são apresentadas algumas vantagens em relação à utilização dos sistemas de MQL frente à aplicação de fluidos de corte de forma convencional:

Em relação ao volume da peça usinada, a quantidade de fluido utilizada na MQL é muitas vezes menor do que na lubri-refrigeração convencional; os fluidos de corte não consumidos aumentam a necessidade de manutenção e problemas de despejo; materiais de filtragem e reciclagem de manutenção dos lubrificantes podem ser evitados; as peças que passam por este processo de usinagem ficam quase secas, sendo que desta forma, uma operação de lavagem é quase desnecessária; devido ao baixo conteúdo de óleo restante no cavaco, a sua recuperação não é justificável; uma grande vantagem é que a aplicação de biocidas e preservativos pode ser eliminada, pois apenas a quantidade de fluido de corte que será utilizada em um turno de trabalho deverá ser colocada no reservatório do sistema (HEISEL ET AL., 1998, apud CATAI, 2004).

Silva et al. (2005), reportam a experiência e os resultados de um estudo sobre o modo de ação da técnica de MQL sob diferentes condições de lubrificação e resfriamento na retificação cilíndrica externa de mergulho do aço ABNT 4340 temperado e revenido comparado-a à aplicação convencional, utilizando-se como

ferramentas de corte um rebolo convencional de óxido de alumínio (Al2O3) e um rebolo superabrasivo de CBN. Segundo os autores, umas séries de teste preliminares foram realizadas para determinar o melhor lubrificante e a melhor taxa de fluxo de ar para a realização da experiência. Conforme relato expresso na conclusão dos autores, as análises dos vários resultados obtidos indicaram que a técnica de MQL pode ser aplicada eficientemente em processos de retificação promovendo ganhos ambientalmente amigáveis e tecnologicamente relevantes, uma vez que, os valores da rugosidade e do desgaste diametral do rebolo tiveram uma redução substancial comprovando a excelente propriedade de lubrificação desta técnica. Dentre outras vantagens apresentadas neste estudo e que comprovaram a eficiência da aplicação do processo de MQL (SILVA et al., 2004).