Cerâmicas avançadas no processo de retificação cilíndrica externa de mergulho com rebolos diamantados com a técnica da mímima quantidade de lubrificação e refrigeração otimizada

Abstract

Os materiais cerâmicos têm muitas vantagens em relação a outros materiais, entre elas, três principais: capacidade de operação em altas temperaturas, alta dureza e alta resistência ao desgaste. Por essa razão, são aptos a serem usados em situações que exigem pouco desgaste, tanto em temperatura ambiente quanto em temperaturas elevadas. Estas propriedades fizeram as cerâmicas avançadas terem uma importante parte na utilização em aplicações na indústria nas últimas décadas. Porém, o custo agregado ao acabamento da peça ainda é muito alto. Esse acabamento geralmente é feito pelo processo de retificação, único processo economicamente viável que produz superfícies de elevada qualidade e precisão geométrica. As empresas desse modo vêm buscando a otimização no processo de retificação de cerâmicas, explorando outras técnicas de lubrificação. Assim, este projeto pretendeu explorar a otimização do método de lubrificação na retificação cilíndrica externa de mergulho com o método da mínima quantidade de lubrificação (MQL) e refrigeração otimizada. Foram utilizadas três métodos de refrigeração, o convencional o MQL e a refrigeração otimizada, com três avanços de corte para cada caso. Foram analisadas como variáveis de saída a relação G, rugosidade e circularidade. Dos resultados obtidos, pode-se concluir que a refrigeração otimizada é a que apresenta os melhores resultados, sendo esta uma alternativa viável de melhora do processo. O MQL apresentou resultados insatisfatórios em comparação aos outros dois métodos, porém, ainda aceitáveis em alguns processos de retificação. Considerando a dificuldade e altos custos de descarte do fluido de corte devido às rígidas leis ambientais, o MQL vem como uma forte tendência neste tipo de processo.

Ceramic materials have many advantages over other materials, including three main: capability of operating at high temperatures, high hardness and high wear resistance. For this reason they are able to be used in situations that require little wear, both at ambient temperature or at elevated temperatures. These properties have made the advanced ceramics an important part in industry applications in recent decades. However, the aggregated cost in the piece finishing is still very high. This finish is usually done by the grinding process, the only economically viable process that produces pieces with high surface quality and geometric precision. The companies are then looking for optimizing the grinding process exploring other forms of lubrication. Thus, this project sought to explore the optimization of the method of lubrication in the cylindrical grinding with the technique of minimum quantity of lubrication (MQL) and optimized cooling. Three methods of cooling were used, the conventional, the MQL and the optimized cooling, with three speeds of depth in each case. The output variables G Ratio, roughness and circularity errors were analyzed. The analysis shows that the optimal cooling gives the best results, being a viable alternative to improve the process. The MQL showed unsatisfactory results in comparison to the other two methods, but still acceptable in some cases of grinding process. Considering the difficulty and high cost of disposal of cutting fluid due to the strict environmental laws, the MQL comes as a strong trend in this type of process.