Mecanizado criogenico
jan 12, 2022 blogsadm Soldadura e corte Sem comentários

O que é maquinagem criogénica?

A usinagem de metais é um processo industrial que utiliza ferramentas de corte para remover limalhas de uma peça metálica, a fim de modificar a sua geometria. Os três processos de maquinação mais comuns são os seguintes:

mecanizado
  Fresagem.                                             Perfuração.                                         Viragem.

 

Estes processos caracterizam-se por serem altamente agressivos quando as tensões mecânicas e as temperaturas de corte se encontram a níveis elevados.

Quando se trabalha nestas condições, o que é muito comum, tanto a ferramenta de corte como a peça maquinada são sujeitas a tensões térmicas e mecânicas que podem causar danos em ambas as peças: a peça maquinada tende a sofrer alterações microestruturais e a ferramenta de corte tende a sofrer desgaste prematuro.

A fim de melhorar a integridade da superfície da peça final e de prolongar a vida útil da ferramenta, é aconselhável arrefecer a área de incisão da ferramenta de corte. Para este fim, é comum utilizar emulsões de água e óleo, vulgarmente conhecidas como refrigerantes.

A utilização de refrigerantes aumenta o custo económico de fabrico, uma vez que, por exemplo, no sector automóvel, representa 17% do custo de fabrico da peça em questão.

De um ponto de vista ambiental, uma vez que são considerados prejudiciais para o ambiente, a utilização de óleos de perfuração requer a sua reciclagem, o que constitui uma responsabilidade acrescida. Mesmo assim, aproximadamente 30% do líquido refrigerante é perdido sob a forma de sujidade, limpeza de peças e fugas.

Nesta situação, a usinagem criogénica é apresentada como uma solução alternativa para os processos de usinagem de metais, substituindo os refrigerantes por gases liquefeitos.

A usinagem criogénica consiste no arrefecimento da área de corte com um jacto de gás liquefeito a uma temperatura muito baixa.

Esta redução drástica da temperatura significa que na maquinagem de aços a altas velocidades, onde o desgaste predominante da ferramenta se deve a razões térmicas, podem ser obtidos resultados semelhantes ou mesmo melhores quando se trabalha com líquido refrigerante.

Além disso, ao contrário dos refrigerantes, as partes finais e as estações de trabalho estão completamente limpas, uma vez que o gás liquefeito evapora para a atmosfera sem deixar qualquer vestígio.

Os gases liquefeitos mais frequentemente utilizados são o azoto ou o dióxido de carbono, sendo este último de maior interesse industrial porque é mantido em estado líquido por pressão à temperatura ambiente, evitando assim perdas durante o armazenamento.

Para além da redução significativa dos resíduos industriais, devido à utilização de CO2 na maquinagem, existe também a característica da reciclagem das emissões de CO2, uma vez que é obtida principalmente como subproduto de processos industriais primários.

Esta tecnologia tem sido desenvolvida nos últimos 10 anos pela Nippon Gases, HRE Hidraulic e LAIP, apoiada pela TECNALIA e UPV/EHU. Como resultado deste trabalho, foi desenvolvida a tecnologia BeCold®.

 

A tecnologia BeCold® caracteriza-se por poder não só utilizar CO2 como fluido de corte, mas também combiná-lo com micropartículas de óleo biodegradáveis como o CryoMQL, conseguindo assim um efeito simultâneo de arrefecimento e lubrificação na área de corte, adaptando-o melhor às necessidades do processo.

As vantagens de utilizar a tecnologia BeCold® em comparação com o óleo de corte são resumidas a seguir em 4 pilares principais:

  • Um aumento da produtividade dos processos de maquinação através do aumento da vida útil da ferramenta e/ou redução dos tempos de maquinação.
  • Eliminação de custos e tarefas de manutenção do líquido refrigerante, obtendo também locais de trabalho mais limpos e saudáveis.
  • Sistema de usinagem “Plug & Play”: tecnologia desenvolvida para ser facilmente aplicada sem a necessidade de um elevado investimento para a sua utilização.
  • Realização da ECO2 (economia + ecologia) processos de maquinação: redução da pegada ambiental gerada pelos processos sem aumentar os custos de fabrico.

A tecnologia BeCold® é apoiada pelos bons resultados obtidos durante a maquinação de diferentes materiais, desde uma gama de materiais difíceis de maquinar (titânio, aços inoxidáveis, aços Ni-Cr…) até materiais muito macios (alumínio, aços suaves, plásticos…). Abaixo está uma ligação onde estes resultados podem ser consultados: