máquina de usinagem de metais

A usinagem de metais é o processo de transformar a matéria bruta metálica em objetos úteis à sociedade. A criação de um simples parafuso, por exemplo, requer o uso de técnicas de metalworking complexas, tornando a usinagem um processo engenhoso que demanda cuidados.

A usinagem é uma alternativa a outros processos de criação de objetos, tais como moldagem e fundição. É uma técnica que envolve diversas etapas da metalurgia. O histórico da usinagem começa desde a origem do ser humano: há registros de ferramentas usinadas desde o Paleolítico, na Idade da Pedra Lascada.

No Brasil, a usinagem de metais tal como é concebida pela indústria hoje teve início no século XIX, mas somente tomou fôlego a partir da década de 90. Porém, sua importância já é notável. Estima-se que a indústria de transformação contribua com R$ 666 bilhões para a economia brasileira.

Veja no post a seguir 3 dicas para manter uma boa produtividade da usinagem de metais em sua indústria e contribuir ainda mais com esses resultados econômicos.

1. Determine qual o tipo de usinagem de metais será realizada

Define-se “usinagem” como sendo a operação que dá à peça forma, dimensões e/ou acabamento superficial por meio da remoção de cavaco. Por sua vez, a extração de material ocorre por meio da interferência de uma ferramenta, contra o material da peça, que geralmente é feita de material menos duro a ferramenta.

Há os processos convencionais e os não-convencionais. Nos primeiros, é possível classificarem-se os modos de produção de acordo com o tipo de ferramenta em com geometria definida e sem geometria definida.

A usinagem com geometria definida é dividida principalmente em tornear, fresar, furar, rosquear, alargar, brochar, serrar e plainar. Já a usinagem sem geometria definida pode ser retificar, brunir, lapidar, lixar, polir, jatear e tamborear. Quanto aos processos não-convencionais, podemos dividir em:

  • Remoção eletroquímica;
  • Remoção jato d’água
  • Remoção ultra-som
  • Remoção térmica
  • Remoção química

Em cada tipo de situação, haverá uma recomendação diferente do fabricante. Além disso, as condições de operação serão diferentes em cada caso, o que influencia na escolha dos fluidos lubrificantes e de corte.

De modo semelhante, o tipo de material a ser transformado na usinagem de metais precisa ter suas propriedades avaliadas, assim como o das ferramentas.

Cada material em atrito irá gerar condições operacionais peculiares. O atrito de uma ferramenta de cerâmica será diferente do atrito gerado por uma ferramenta de aço, por exemplo. Ou seja, as temperaturas de trabalho necessárias para cada óleo serão diferentes.

2. Escolha os óleos lubrificantes corretos

A segunda dica é uma das mais importantes e refere-se à etapa de lubrificação da máquina. Cada tipo de usinagem de metais terá um perfil operacional diferente, utilizando ferramentas com características próprias que irão funcionar sob condições de temperatura, velocidade e pressão caso a caso.

Diante disso, a escolha dos lubrificantes torna-se crucial. Os principais óleos a serem escolhidos são:

  • Óleo de barramento
  • Óleo hidráulico

O óleo hidráulico tem várias funções: lubrificação, amortecimento de impactos, proteção contra corrosão e desgastes, redução da fricção, refrigeração e limpeza. Portanto, as características a serem observadas nestes fluidos são viscosidade, recomendações do fabricante, grau de contaminação e benefício-custo do produto.

A seu turno, o óleo de barramento é um lubrificante com propriedades específicas para proteger barramentos e guias de máquinas operatrizes de usinagem. Pode ser de base mineral, sintética ou semi-sintética.

3. Escolha o fluido de corte apropriado

A terceira dica refere-se a como melhorar o processo de usinagem de metais. Para otimizá-lo, portanto, é importantíssimo escolher o fluido de corte correto para cada situação.

Metais, ao passarem pela usinagem, podem causar quantidade significativa de estresse tanto sobre a peça manufaturada quanto sobre a ferramenta. O fluido de corte, neste caso, é utilizado com o intuito de prolongar a vida útil dessas ferramentas e melhorar a qualidade do produto final.

Uma máquina operatriz pode estar envolvida em muitas operações, cada uma das quais terá impactos estressores sobre o óleo lubrificante, o material e a ferramenta de maneiras diferentes.

A escolha do fluido, então, deve estar harmonizada com o tipo de operação e de material sendo usinado. Operações como a extrusão podem ser muito impactantes enquanto outros, tais como o torneamento, pressionam menos a máquina e os óleos.

De maneira similar aos lubrificantes, os óleos de usinagem podem ser formulados com vários tipos de óleo base e aditivos. Alguns podem conter maiores proporções de soluções água-óleo (emulsões) que são capazes de combinar as propriedades lubrificantes do óleo com a capacidade refrigerante da água.

Por outro lado, a água pode favorecer a oxidação e a proliferação de bactérias, causando a contaminação do óleo. Para que isso não ocorra, a emulsão deve ser estável e aditivos com ação antibiótica precisam ser acrescentados a esse tipo fluido de corte.

Em outros casos, os óleos de base do fluido para usinagem de metais incluem óleos minerais, sintéticos e semi-sintéticos. Cada tipo tem propriedades específicas e deverá ser combinado com o pacote de aditivos que tiver maior afinidade com o processo de usinagem em que serão aplicados.

Uma consideração importante é que os aditivos usados em fluidos para metalworking podem interagir com a superfície do material sendo usinado e causar danos à peça. Por isso, é importante observar qual a composição química do material a ser trabalhado e sua afinidade química com o pacote de aditivos do fluido de corte.

Exemplo disso são os aditivos de extrema pressão (EP), que contêm enxofre ativo. Tais aditivos mancham materiais feitos de ligas metálicas amarelas, prejudicando o resultado do produto final. Ou seja, selecionar o fluido de corte é um processo que requer uma análise cuidadosa.

Dessa forma, para que os melhores resultados possam ser extraídos ao fim do processo de usinagem, deve-se levar em conta o tipo de usinagem. Com base nisso, a escolha dos fluidos apropriados deve ser feita considerando-se critérios técnicos e financeiros.

Conheça mais sobre como melhorar o processo de usinagem em nosso post como evitar os 4 erros que mais causam prejuízo na utilização do fluido de corte. Agradecemos sua confiança.