Análise da viabilidade e das propriedades físico-químicas de formulações de fluído de corte integral utilizando óleos vegetais no processo de retificação
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Data
2014-08-22
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Editor
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Resumo
A pesquisa incide no estudo comparativo, caracterização e monitoramento de matrizes vegetais de óleo de soja com e sem aditivos como fluido de corte no processo de retificação, visando sua utilização e substituição de óleos minerais parafínicos nas indústrias de metal-mecânica, propiciando benefícios socioeconômicos e ambientais ao país. A investigação preliminar para seleção dos óleos incide nas variáveis: rugosidade, temperatura, formação de fumaça, espuma e odor. Para a caracterização utilizou-se: ponto de fulgor, viscosidade, índice de acidez, refração de iodo e saponificação, corrosão a lâmina de cobre, curva de resfriamento, ângulo de contato e análise termogravimétrica. O desempenho da matriz experimental foi avaliado a partir da retificação de corpos de prova com variação das condições de usinagem (condição 1: 1,2mm/min x 6 ciclos; condição 2: 0,8mm/min x 9 ciclos; condição 3: 1,2mm/min x 36 ciclos de corte) cujo volume removido foi de aproximadamente 27,8x104mm3 durante 600h e 55,7x104mm3, durante 720h, sendo as técnicas avaliadas: rugosidade, desgaste do rebolo, índice de acidez, refração, viscosidade, densidade e Espectroscopia na região do infravermelho (FTIR). E finalmente buscou avaliar o comportamento termoxidativo, mediante análise de Termogravimetria (TG e DTG) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Os resultados de caracterização mostram que o fluido Mineral apresenta baixos valores para: ponto de fulgor, viscosidade, densidade, ângulo de contato, pouca capacidade de resfriamento, elevado índice de acidez e corrosividade. Já as matrizes vegetais, de maneira geral apresentam menor índice de acidez, corrosividade, maiores ponto de fulgor, viscosidade, densidade e melhor capacidade de resfriamento. Pelo FTIR observa-se pequenos indícios de oxidação mediante o aumento da área da banda e sua integralização na região entre 806-1540cm-1(C-H) e 1550-1860cm-1 (C=O). Quanto ao comportamento termoxidativo, percebe-se que o óleo Mineral degrada em temperatura mais baixa e cineticamente mais rápido do que os óleos vegetais indicando maior estabilidade térmica dos óleos vegetais. Quanto a rugosidade, os menores valores obtidos são: para a condição 1 o fluido Mineral e para condição 2 e 3 a matriz Mix 1. Já para o ensaio de desgaste de rebolo o melhor desempenho foi para o Mix 1 nas condições 1 e 3 e do Mineral para condição 2. Estes resultados sinalizam a viabilidade do uso de óleos vegetais como alternativa para a utilização dos óleos minerais, e que suas propriedades podem ser melhoradas mediante o uso de aditivos. De maneira geral a matriz Mix 1, apresentou melhor desempenho nas variáveis analisadas. Características significativas como menor toxicidade, fontes renováveis e biodegradáveis, vem a somar para sua utilização no processo de retificação, contribuindo assim para uma manufatura ecologicamente correta.
Descrição
Palavras-chave
Fluidos de corte, Óleos vegetais - Indústria, Propriedades físico-químicas