Por quê você deveria usar ar gelado na usinagem a seco?

15 de março de 2019

Devo usar um sistema de refrigeração da névoa, seguir a tendência da usinagem a seco para substituir o fluido refrigerante ou usar ar gelado?

Alternativas ao fluido refrigerante

Os operadores de máquina CNC ainda costumam usar fluido refrigerante, mas estão trabalhando para substituir com sistemas alternativos.

Um desses sistemas, chamado Minimum Quantity Lubrication (MQL), tenta reduzir o resfriamento por fluido refrigerante.

O MQL elimina o líquido de arrefecimento por refrigeração convencional dos processos de usinagem, lubrificando as ferramentas de corte com um fino jato de óleo direcionado exatamente quando e onde for necessário. MQL reduz a geração de névoa de óleo; contaminação biológica do refrigerante; volume de águas residuais; custos de equipamento de capital; e licenciamento ambiental.

O MQL também melhora a reciclagem e o transporte de cavacos contaminados por refrigerante. A usinagem a seco também é uma tendência crescente quando possível de usar e é muito menos confusa que os sistemas de resfriamento a vapor.

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A usinagem a seco tem sido chamada de usinagem do futuro e há muitos benefícios para evitar o uso de fluido refrigerante.

Sendo a mais óbvia a crescente consideração ambiental e o descarte do líquido de arrefecimento residual.

(Referência: https://www.theengineer.co.uk/the-benefits-of-dry-machining).

As vantagens do resfriamento, especialmente para eliminar fissuras com micro-carbono em ferramentas de metal duro, não são apenas para resfriamento, mas também para expulsar os cavacos das operações de furação.

Os projetos de máquinas estão levando isso em consideração, já que a mudança para a usinagem a seco continua, especialmente à medida que o crescimento de novos materiais compostos são adotado.

Tipos de Usinagem a Seco

Você pode utilizar dois produtos para atender a aplicações de usinagem a seco - uma completamente seca e outra de adaptação para lubrificação.

Embora obviamente seja mais fácil usar um líquido para resfriar, o ar comprimido também pode ser usado adotando a tecnologia de tubo de vórtice.

Um tubo de vórtice leva ar comprimido e divide o ar em um fluxo quente e frio.

Normalmente, as temperaturas são de 0 ° C a 5 ° C na saída, para evitar condensação.

O ar gelado sopra diretamente na ferramenta desejada.

Em muitas aplicações de corte, isso pode melhorar a qualidade de corte.

Aplicações em que o tubo de vórtice sozinho completado com uma mangueira flexível para fornecer o ar frio produzido, é ideal para corte, furação e fresamento.

Usinar titânio é outra boa aplicação para este sistema de refrigeração totalmente seco.

Casos especiais para não usar a usinagem com ar gelado

Em muitas situações, porém, é necessária alguma lubrificação - por exemplo, em furação profunda.

Sem alguma forma de lubrificação, a broca pode se fundir ao furo.

Para este propósito, o resfriamento por névoa tem sido usado onde uma "névoa" é pulverizada na operação de corte.

À medida que o lubrificante é sintonizado, o ar frio do tubo de vórtice resfria o lubrificante a cerca de 5 graus Celsius.

Em seguida, o lubrificante resfriado é borrifado na ferramenta de corte com volume controlável por um botão de ajuste.

O líquido a ser resfriado reduz significativamente a quantidade de lubrificante necessária, até 20% menos do que seria necessário com um líquido de arrefecimento padrão.

Isso reduz drasticamente o efeito ambiental, reduz o custo do lubrificante e resfria a operação de maneira significativa.

Benefícios do uso do bico de ar gelado

  • Aumenta velocidade da usinagem a seco em até 36%
  • Estende a vida útil da ferramenta em pelo menos 50%
  • Elimina a bagunça, despesas e segurança referente ao uso de liquido refrigerante
  • Reduz a espera ou tempo de normalização por resfriamento rápido da peça
  • Elimina o potencial de queima e aquecimento
  • Evite a limpeza de peças secundárias após a usinagem
  • Melhora o controle de tolerância
  • Evita manchas de metal e plásticos
  • Peça terminada é seca
  • Baixo custo - sem refrigerante ou eletricidade
  • Compacto, leve, portátil
  • Sem peças móveis - sem manutenção

Características do ar gelado na usinagem

  • Cria ar gelado até 56ºC abaixo da temperatura do ar comprimido de entrada
  • Operação silenciosa; atende às especificações de ruído da OSHA. Temperatura ajustável e taxa de fluxo
  • Altamente confiável, sem partes móveis
  • Ar de saída de baixa pressão
  • Usa apenas ar comprimido - não Freon

 

Você precisa definir com base na estabilidade do processo, ferramenta de corte e material

Assim na maioria das situações, quando se afasta do líquido de arrefecimento por liquido refrigerante, ele se reduz principalmente à necessidade de qualquer lubrificação no processo.

Se nenhuma lubrificação for necessária, por ambos os motivos de eliminar o custo do lubrificante e um ambiente mais limpo no local de trabalho, seria melhor usar o processo de usinagem puramente seco.

No entanto, para sistemas de usinagem a seco com várias estações, deve-se tomar cuidado para garantir uma quantidade adequada de capacidade de ar comprimido ao usar um sistema de ar gelado.

Os sistemas MQL são certamente uma meta ideal para reduzir o resfriamento por refrigerante quando a lubrificação também é necessária.

Ao usar o sistema de nebulização operado por tubo de vórtice, o lubrificante deve ser à base de água e após o uso, deve ser completamente lavado do sistema para mantê-lo limpo para o próximo uso.

Nebulização no entanto afeta o ambiente próximo, reduzindo a quantidade de líquido é sempre um plus.

Sistemas como o de resfriamento por neblina podem reduzir o uso de lubrificante (e custo) em até 20%, resfriando a névoa à medida que ela é usada.

Independentemente de qual sistema é escolhido, qualquer coisa para reduzir e substituir o resfriamento por fluido refrigerante oferece benefícios para qualquer empresa, tanto em termos de custo quanto de impacto ambiental.

 

Referências de bico de ar gelado:

https://www.vortec.com/cold-air-guns

https://www.nexflow.com

https://www.eputec.de/en/en-exair-vortextubes-vortex-tube/en-exair-vortextubes-cold-gun/

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