Notícia

Metal Mecânica

Retificação verde

Publicado em 01 novembro 2005

Por Franco Tanio
Poucos grupos de pesquisa dedicam-se a estudar a técnica de MQL em retificação

O processo de retificação de metais é largamente utilizado na indústria por proporcionar excelente qualidade superficial e dimensional. Porém, sob o aspecto ambiental, a retificação ainda sofre restrições, porque é praticamente impossível a sua realização - de forma economicamente viável -  sem o uso de fluidos de corte, que são altamente tóxicos e danosos para a saúde humana (são cancerígenos).
Para se ter idéia, um litro de óleo integral - que é um tipo fluido de corte ainda utilizado - pode contaminar até 1 milhão de litros de água. Assim, o descarte só pode ser feito de forma absolutamente controlada, pois, se por acidente, o líquido atingir um rio, por exemplo, as consequências para o meio ambiente serão trágicas.
Com as leis ambientais cada vez mais restritivas, as indústrias, centros de pesquisas e universidades têm procurado desenvolver alternativas ambientalmente mais corretas. Para o processo de retificação, a técnica de Mínima Quantidade de Lubrificante (MQL) vem ganhando espaço.
A idéia é utilizar a menor quantidade possível de lubrificante para a realização do processo, sem perda de qualidade e produtividade. No Brasil, há um único grupo de pesquisadores que se dedica à retificação utilizando a técnica MQL - o do Departamento de Engenharia Mecânica, da Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus de Bauru, que começa a ganhar reconhecimento internacional. O grupo, que tem conseguido publicar "papers" em publicações científicas especializadas, também encontra instituições de ensino estrangeiras interessadas em trocar experiências na área, caso da Universidade de Aveiro (Portugal), com a qual a Unesp e a IFM-Instituto Fábrica do Milênio, estão formalizando parceria, no sentido de promover estudos comparativos entre o processo de retificação tradicional e a retificação a partir da técnica de MQL, no Brasil e em Portugal.
A parceria entre a Unesp-IFM e a Universidade de Aveiro envolve a Fapesp, no Brasil, e o Gruces, em Portugal, instituições de fomento a pesquisa que fornecerão recursos para o intercâmbio de pesquisadores e alunos para experiências nos laboratórios dos dois países.
A pesquisa que vem sendo realizada na Unesp tem como título "Estudo do comportamento da técnica de Mínima Quantidade de Lubrificação (MQL) aplicada no processo de retificação cilíndrica interna de mergulho em aços endurecidos". A universidade portuguesa desenvolve estudos envolvendo o processo de retificação plana. O responsável pelo trabalho na Universidade de Aveiro é o professor João Paulo Davim Tavares da Silva .
De acordo com Eduardo Carlos Bianchi, coordenador do projeto em Bauru, a pesquisa pretende comparar os resultados obtidos com as diferentes técnicas de retificação e medir a melhoria da qualidade da peça em relação aos dois processos. "A melhoria será medida em termos de rugosidade, desgaste do rebolo, força tangencial de corte, emissão acústica, e microdureza para detectar se não houve danos a qualidade da peça", explica Bianchi.
A retificação tradicional utiliza 80 litros por minuto ou mais de fluido de corte. Já na técnica de MQL são empregados cerca de 60 mililitros por hora, volume que é processado junto com ar comprimido e descartado imediatamente após o uso.
Mercado - Conforme Bianchi, o conceito de MQL no processo de retificação, dadas as vantagens que proporciona, terá utilização crescente, embora as variáveis de influência a serem consideradas e os efeitos sobre o resultado do processo tenham sido até o momento matéria de poucos estudos.
Conforme o pesquisador, na retificação existem diversos parâmetros de entrada. Porém, pouca atenção tem sido dada à forma e à quantidade de fluido de corte aplicada no processo, embora estas influenciem diretamente algumas das variáveis de saída do processo.
Entre outros aspectos, Bianchi e sua equipe têm analisado o comportamento da técnica de MQL, sob diferentes condições de lubrificação/refrigeração, desenvolvendo uma metodologia otimizada de aplicação de fluido através de confecção de um bocal especial, pelo qual uma quantidade mínima de óleo é pulverizada em um fluxo de ar comprimido.
A avaliação do desempenho da técnica de MQL no processo de retificação quando da utilização dos rebolos de óxido de alumínio e superabrasivos de CBN (nitreto cúbico de boro) já foi objeto de análise experimental pela equipe da Unesp, assim como o comportamento de força de corte tangencial, relação G, rugosidade e tensão residual.
Segundo o pesquisador,  o ideal seria encontrar uma alternativa capaz de eliminar o uso de substâncias poluentes, mas as pesquisas, nos últimos dez anos,  tiveram como meta restringir ao máximo o uso de fluidos refrigerante e/ou lubrificante na produção metal-mecânica.
Bianchi observa que a função específica do fluido de corte no processo de usinagem é a de proporcionar lubrificação e refrigeração, que minimizem o calor produzido entre a superfície da peça e a da ferramenta. Eliminar o uso destes fluidos, ou mesmo reduzir a aplicação de forma drástica, poderá ocasionar aumento de temperatura nos processos, queda de rendimento da ferramenta de corte, perda de precisão dimensional e geometria das peças e variações no comportamento térmico da máquina.
Bianchi lembra ainda que uma função importante do fluido de corte não é muito considerada, mas representa um papel decisivo na prática: a utilidade no transporte dos cavacos (limpeza). Quando da utilização de ferramentas abrasivas, a redução de fluido de corte pode dificultar a limpeza dos poros do rebolo, causando o entupimento
A importância relativa de cada uma das funções dependerá ainda do material usinado, do tipo de ferramenta utilizada (geometria definida ou indefinida), das condições de usinagem, do acabamento superficial e da qualidade dimensional e de forma exigida. "Nós buscamos desenvolver a tecnologia de mínima quantidade de lubrificante aplicado em minúsculas taxas de fluxo, como uma alternativa ambientalmente correta para o fluido de corte utilizado na retificação cilíndrica externa de mergulho, mantendo todas as qualidades do processo", encerra.