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COBEF 2023
12th Brazilian Congress on Manufacturing Engineering
A POSSIBILIDADE DO USO DO RESFRIAMENTO CRIOGÊNICO COMO UMA SOLUÇÃO SUSTENTÁVEL NA USINAGEM DE LIGAS DURAS: UMA BREVE REVISÃO
Submission Author:
Carlos Renato Pagotto , MG , Brazil
Co-Authors:
Carlos Renato Pagotto, Tales Humberto de Aquino Boratto
Presenter: Tales Humberto de Aquino Boratto
doi://10.26678/ABCM.COBEF2023.COF23-0250
Abstract
Já é bem conhecido que os processos de usinagem geram altas temperaturas causando a diminuição da vida útil da ferramenta, baixa qualidade superficial do produto final, além da necessidade do uso de grandes quantidades de fluido de corte. Os fluidos na usinagem podem causar corrosão na peça e na máquina ferramenta, podem causar incêndios, causar danos à saúde dos operadores, degradação do meio ambiente além da necessidade de instalações de reciclagem deste produto. Com o desenvolvimento de materiais de difícil usinagem que necessitam de grandes quantidades de fluido de corte e a cobrança por sustentabilidade, o setor industrial têm buscando soluções para a diminuição do calor na usinagem. Este estudo avalia a possibilidade do uso do resfriamento criogênico de ligas duras pelas corporações, considerando a viabilidade econômica do processo. A usinagem criogênica é considerada como uma técnica limpa devido à ausência de óleo lubrificante, não deixa resíduos na peça e no cavaco e consequentemente dispensa a limpeza da peça e reciclagem dos cavacos. O fluido criogênico absorve rapidamente o calor dentro da zona de corte causando sua evaporação. A aplicação do nitrogênio líquido a baixas temperaturas dissipa o calor e proporciona uma camada de amortecimento na interface ferramenta/cavaco reduzindo a atrito nessa região. A usinagem criogênica também é útil para eliminar o desgaste por lascamento e deformação plástica da ferramenta de corte, reduzir a temperatura de corte mesmo em altas velocidades de corte. Além disso, o jato do fluido criogênico ajuda a quebrar o cavaco. Alguns dos elementos que compõe o custo total da usinagem criogênica são os custos da usinagem, custos do fluido de corte, custos de eletricidade, custo da limpeza associado à peça final, custo associado à reciclagem, à limpeza do cavaco e outros resíduos. Porém, a relação custo-benefício em relação à usinagem convencional ainda está sendo discutida e a adequação do processo ainda é um problema complexo que precisa ser abordado pela comunidade científica que trabalha nessa área. Para isso, esta revisão foi feita para o cumprimento dessa necessidade. A maioria dos trabalhos relacionou a melhora substancial na qualidade superficial, vida da ferramenta de corte e redução das forças de usinagem. Vários pesquisadores também compararam as técnicas de MQL e refrigeração criogênica sob diversos aspectos: morfologia do cavaco, temperatura de corte, qualidade superficial, forças de corte, vida da ferramenta de corte, recobrimento da ferramenta dentre outros.
Keywords
Usinagem, Sustentabilidade, resfriamento criogênico, ligas duras
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