Fluido de corte mineral emulsionável: monitoramento, análise da degradabilidade, reformulação e estratégias de aumento de tempo de vida no processo de retificação

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dc.contributor.advisorSilva, Leonardo Roberto da
dc.contributor.advisor-coCalado, Claudinei Rezende
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/6082489292832913
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1005256816612049
dc.contributor.authorMarcelino, Luciana Isabel de Oliveira
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7359257328426551
dc.contributor.refereeSilva, Leonardo Roberto da
dc.contributor.refereeCalado, Claudinei Rezende
dc.contributor.refereeGarcia, Cleverson Fernando
dc.contributor.refereeFerreira, Ângela de Mello
dc.date.accessioned2026-06-17T20:50:44Z
dc.date.available2026-06-17T20:50:44Z
dc.date.issued2013-07-25
dc.description.abstractOs fluidos de corte são utilizados em processos de usinagem por apresentarem vários benefícios no decorrer de suas operações.Entretanto, os aspectos ambientais têm-se tornado cada vez mais importantes dentro dos processos produtivos, somando-se aos aspectos econômicos e tecnológicos.Levando-se em conta a grande demanda do fluido de corte mineral emulsionável, verifica-se a necessidade de melhor aproveitá-los de modo a evitar o descarte prematuro assim como estratégias de reformulação visando melhorias no processo de usinagem.Neste trabalho foi realizado inicialmente o monitoramento do fluido de corte mineral emulsionável com uso contínuo no processo de retificação cilíndrica externa de mergulhoempregando-se os parâmetros de concentração de óleo mineral na emulsão, densidade, viscosidade epH (potencialhidrogeniônico) ao longo de 9 ciclos de retificação,além de analisar as modificaçõesfísico-químicas e microbiológicas sofridas pelo fluido de corte por meio da sua degradabilidadeao final de 6 meses de uso. Os resultados de monitoramento mostraram variações significativas para os valores de concentração epH.Os resultados da degradabilidade mostraram alterações nos valores de pH, índice de acidez, sólidos totais, Demanda Química de Oxigênio (DQO), condutividade e elevação de contaminação microbiana. Posteriormente,foi utilizado uma nova emulsão na retificadora visando realizar os ajustes dos parâmetrosquando afetados pela degradação com o intuito de aumentar o tempo de vida,por meio das recomendações do fabricante do fluido de corte com o uso de biocida a base de triazina e alcalinizantedurante um período de quatro meses. Como resultado do monitoramento observa-se que os valores de concentração e pH sofreram variações significativas, porém os valores de pH permaneceram dentro das especificações do fabricante, a contagem microbiológica manteve-se dentro dos parâmetros e o grau de corrosão diminui com a adição do biocida.Em seguida, propõe-se a reformulação de fluido de corte com a adição dos aditivos: Agente de Oleosidade (A1), Componente Lubrificante (A2) e Extrema Pressão (E.P.) (A3),objetivando uma melhoria na eficiência do processo. Os resultados mostraram um melhor desempenho da emulsão aditivada com o aditivo de Extrema Pressão (E.P.) (A3). Então, a emulsão foi reformulada, emulsionada e acondicionada no reservatório da retificadora. Fez-se o monitoramento da concentração, pH, grau de corrosão e contagem microbiológica visando o ajuste das propriedades afetadas durante o processo de retificação. Esta reformulação tem como objetivo o aumento do tempo de vida da emulsão aditivada. Como resultado do monitoramento observa-se que os valores de concentração sofreram variações significativas e os valores de pH não sofreram variações significativas.Os valores de pH permaneceram dentro das especificações ótimas de trabalho, a contagem microbiológica manteve-se dentro dos parâmetros estabelecidos e o grau de corrosão diminui com a adição do biocida. Finalmente,foi avaliado o desempenho de um outro biocida industrial a base de 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamida, no aumento do tempo de vida do fluido de corte.Este biocida apresenta um mecanismo de controle de proliferação microbiana diferente do biocida a base de triazina, pois não libera formaldeído. Fez-se o monitoramento da concentração, pH, grau de corrosão e contagem microbiológica. Os resultados de monitoramento mostraram uma redução da contaminação microbiana e uma posterior queda de valor de pH,exigindo assim o uso de alcalinizantes e uma tendência do aumento do grau de corrosão da emulsão.Os resultados viabilizaram a reutilização do fluido de corte por meio de ajustes de biocida a base de triazina, pois o mesmo proporcionou manutenção na eficiência do processo com a manutenção dos parâmetros operacionais de uso quando comparado ao fluido comercial com a vantagem de uma produção mais limpa e com o aumento de tempo de vida do fluido. A reformulação do fluido proporcionou um melhor desempenho do processo e aumento do tempo de vida. Os resultados da recuperabilidade do fluido de corte por meio de ajustes de biocida a base de 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamida apresentaram a manutenção dos parâmetros operacionais, porém o grau de corrosão é crítico.
dc.description.abstractotherCutting fluids are used in machining processes by presenting several benefits throughout their operations. However, environmental issues have become increasingly important within the productive processes, adding to the economic and technological aspects. Taking into account the high demand of mineral emulsifiable cutting fluid, there is a need to better leverage them in order to avoid premature disposal as well as reformulation strategies for improvements in the machining process. This work was initially performed monitoring of mineral emulsifiable cutting fluid with continuous use in the process of cylindrical grinding diving employing the parameters concentration of mineral oil in emulsion, density, viscosity and pH (hydrogen potential) over 9 cycles rectification, addition analyzing the changes of chemical, physical and microbiological suffered by cutting fluid through its degradability after 6 months of use. The monitoring results showed significant variations in the values of concentration and pH. The results of degradability showed changes in pH, acid value, total solids, chemical oxygen demand (COD), conductivity and increase of microbial contamination. Subsequently, a new emulsion was used in order to achieve the rectifier set parameters when affected by the degradation in order to increase the life time through the recommendations of the manufacturer of cutting fluid with the use of triazine-based biocide and alkalizing over a period of four months. As a result of monitoring is observed that the values of concentration and pH significant variation, but the pH values remained within the manufacturer's specifications, microbiological counts remained within the parameters and the degree of corrosion decreases with the addition of biocide. Then, we propose a reformulation of cutting fluid with the addition of additives: Oily Agent (A1) Lubricant Component (A2) and Extreme Pressure (EP) (A3), aiming at improving the efficiency of the process. The results showed a better performance of the emulsion admixed with the additive Extreme Pressure (EP) (A3). Then, the emulsion was reformulated, emulsified and wrapped in the shell of the rectifier. There was monitoring the concentration, pH, degree of corrosion and microbiological count in order to adjust the properties affected during the grinding process. This redesign aims to increase the lifetime of the emulsion additive. As a result of tracking observe that the concentration values show significant variation and the pH did not undergo significant variations. The pH remained within the optimal job specifications, the microbiological count remained within the established parameters and the corrosion rate decreases with the addition of biocide. Finally, we evaluated the performance of another industrial biocide based on the 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide, increasing the lifetime of cutting fluid. This provides a mechanism for biocide control microbial proliferation different from the basis of triazine biocide because it does not release formaldehyde. There was monitoring the concentration, pH, degree of corrosion and microbiological count. The monitoring results showed a reduction of microbial contamination and a subsequent drop in pH, thus requiring the use of alkalizing and a tendency of increased corrosion rate of the emulsion. The results enabled the reuse of the cutting fluid by adjusting the basis of biocide triazine, because it resulted in the maintenance efficiency of the process with maintaining the operational parameters of fluid usage when compared with the commercial advantage of a cleaner production and the increased life time of the fluid. The reformulation of the fluid gave a better performance of the process and increase the life time. The results of the recoverability of cutting fluid through adjustments of biocide based on 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide presented maintaining operating parameters, but the corrosion rate is critical.
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Fapemig. Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/2749
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais
dc.subjectFluidos de corte
dc.subjectFluidos de corte - Desgaste
dc.subjectÓleos lubrificantes
dc.subjectUsinagem
dc.subjectPolímeros - Aditivos
dc.subjectContaminação microbiana
dc.titleFluido de corte mineral emulsionável: monitoramento, análise da degradabilidade, reformulação e estratégias de aumento de tempo de vida no processo de retificação
dc.typeDissertação

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