Dicas para usinagem de metais

A usinagem de metais é um processo que modifica a matéria bruta metálica em objetos úteis à sociedade, por exemplo, esses objetos variam desde um parafuso simples até peças que são encontradas em eletrônicos, eletrodomésticos, ferramentas manuais, componentes automotivos, entre outros. 

A usinagem é um processo que exige muita atenção e cuidados pois envolve vários elementos como ferramenta para corte, escolha de mais, entre outros. Também é uma opção para outros processos de criação de objetos, tendo como exemplo moldagem e fundição. 

O ser humano vem trabalhando com metais desde o fim da pré história, e processos de usinagem são muito importantes em indústrias de todos os segmentos até hoje. Atualmente, a indústria de usinagem de metais é vital para a economia do Brasil.

No artigo de hoje vamos dar algumas dicas e mostrar tudo o que você precisa saber para garantir uma boa produtividade da usinagem de metais em sua indústria e adquirir resultados significativos.

Escolha qual o tipo de usinagem de metais será efetuado

Antes de mais nada, é preciso ter um bom planejamento do processo de usinagem em si e um controle de qualidade permanente. A usinagem é definida como um processo que dá forma à peça, dimensões e acabamento superficial por meio da remoção de cavaco. Por outro lado, a remoção de material acontece através da interferência entre uma ferramenta de usinagem e a peça.

Existem dois tipos de processos, os convencionais e os não-convencionais. Nos convencionais, os modos de produção são classificados conforme o tipo de ferramenta: com geometria definida e sem geometria definida.

A usinagem com geometria definida se baseia principalmente em tornear, fresar, furar, rosquear, alargar, brochar, serrar e plainar. Já a usinagem sem geometria definida mantém as funções de retificar, brunir, lapidar, lixar, polir, jatear e tamborear. 

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Se tratando dos processos não-convencionais, poderão ser separados em:

• Remoção eletroquímica; 
• Remoção ultrassom; 
• Remoção jato d’água; 
• Remoção térmica; 
• Remoção química

O fabricante fará uma recomendação diferente para cada caso, além disso, as condições de cada operação também irão variar de acordo com a situação, o que interfere na hora de escolher os fluidos lubrificantes e de corte. De maneira similar, é necessário que o modelo de material a ser modificado na usinagem tenha suas propriedades analisadas, da mesma forma que  o das ferramentas.

Qualquer material em atrito irá provocar condições operacionais específicas. Por exemplo, o atrito de um instrumento de cerâmica não será igual ao atrito causado por uma ferramenta de aço. Isso significa que as temperaturas de trabalho requeridas para cada óleo irão variar. 

Como escolher os óleos lubrificantes adequados para usinagem de metais?

A função principal dos óleos lubrificantes é proteger e lubrificar as ferramentas, a etapa de lubrificação da máquina é um processo muito importante, então segue algumas dicas:

O perfil operacional não segue um padrão, ele será diferente para cada tipo de usinagem de metais, levando em consideração atributos próprios que irão operar dependendo da velocidade, condições de temperatura e pressão de cada caso. 

Por esse motivo, a escolha dos lubrificantes é primordial e exige todo um cuidado. Há dois tipos de óleos predominantes a serem escolhidos: O óleo de barramento e o óleo hidráulico. 

As funções do óleo hidráulico são várias: lubrificar, amortecer os impactos, evitar corrosão e desgastes, reduzir a fricção, refrigerar e limpar. Em vista disso, algumas características que devem ser analisadas nestes fluidos são:  viscosidade, as observações do fabricante, o nível de contaminação e o empenho do produto.

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Por outro lado, o óleo de barramento é um lubrificante que possui características exclusivas que auxiliam na proteção de barramentos e guias de máquinas operatrizes de usinagem. Há a possibilidade de ser de base mineral, sintética ou semi-sintética.

Escolhendo o fluido de corte apropriado

A dica a seguir tem o objetivo de aperfeiçoar o processo de usinagem de metais. Portanto, para desenvolver uma melhora, é extremamente importante estudar e selecionar o fluido de corte que se encaixa melhor para cada situação.

Tendo como exemplo os metais, que ao decorrer da usinagem, podem gerar uma quantidade considerável de tensão tanto sobre a peça manufaturada quanto sobre a ferramenta. Sendo assim, o fluido de corte basicamente age com o objetivo de estender a vida útil dessas ferramentas e também de apresentar uma melhor qualidade na mercadoria.

Uma máquina operatriz pode fazer parte de muitas operações, e de certa forma, em cada uma receberá impactos estressores sobre o óleo lubrificante, o material e a ferramenta de diversas formas.

Consequentemente, a seleção do fluido deve estar em completa harmonia com o tipo de operação e de material que será utilizado. Algumas operações, como a extrusão por exemplo, podem causar impactos muito fortes, enquanto outros, tendo como exemplo o torneamento, pressionam a máquina e os óleos com mais leveza. 

Agindo de maneira similar aos lubrificantes, os óleos de usinagem tem a opção de serem elaborados com diferentes tipos de óleo base e aditivos. Alguns talvez contenham maiores proporções de soluções água-óleo (emulsão), que têm o poder de harmonizar as propriedades lubrificantes do óleo junto com a capacitação refrigerante da água.

Porém, por outro lado, a água talvez possibilite a oxidação e o alastramento de bactérias, o que pode contaminar o óleo. Para evitar que isso aconteça, a emulsão deve ser consistente e aditivos que possuem ação antibiótica têm a necessidade de se juntarem a esse tipo fluido de corte.

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Em algumas situações, os óleos de base do fluido também abrangem óleos minerais, sintéticos e semi-sintéticos. Cada um possui uma característica  específica e terá que ser programado junto com o pacote de aditivos que apresentar melhor afinidade com o processo de usinagem em questão.

Vale ressaltar que os aditivos usados em fluidos para usinagem podem agir mutuamente com a superfície do material sendo usinado, o que gera danos à peça. Sendo assim, é preciso fazer uma avaliação sobre os elementos químicos do material escolhido e sua compatibilidade com o pacote de aditivos do fluido de corte.

Os aditivos de extrema pressão (EP) são um exemplo disso, pois contêm enxofre ativo. O que mancham materiais feitos de ligas metálicas amarelas, e por consequência alteram e prejudicam o resultado do produto final. Por essa razão é necessário escolher o fluido de corte somente após uma avaliação feita com muito cuidado.

Em resumo, para que o processo de usinagem apresente bons resultados, é primordial  considerar o tipo de usinagem a ser utilizado. A partir disso, é necessário considerar diversos aspectos, incluindo técnicos e financeiros, para poder escolher os fluidos adequados.

Afinal, existem muitas dicas e técnicas para melhorar a vida útil da ferramenta e a produtividade da usinagem de metais. Essas são apenas algumas que esperamos que possam te ajudar e tornar seu dia a dia mais fácil.

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