Impacto da utilização da mínima quantidade de fluido na eficiência energética e na formação do cavaco durante o torneamento longitudinal externo do aço ABNT 1020

Abstract

Na indústria metal-mecânica, os processos de usinagem desempenham um papel crucial na transformação de matérias-primas em produtos finais. A busca por melhorias contínuas na produtividade, qualidade, redução de impactos ambientais e custos operacionais impulsiona pesquisas diárias a fim de otimizar os processos de usinagem. Dessa forma, além desses fatores, o estudo científico da formação de cavacos é essencial para entender os processos de usinagem. Os cavacos, produtos da remoção de material, influenciam a qualidade das peças e a integridade das ferramentas de corte. De forma geral, este estudo visa compreender o impacto da mínima quantidade de fluido na eficiência energética e na formação de cavacos durante o torneamento longitudinal do aço ABNT 1020. A partir disso, buscou-se investigar os aspectos físicos da formação de cavacos durante o torneamento do aço ABNT 1020, considerando o tratamento térmico de recozimento e estratégias de lubri-refrigeração. Avaliou-se também os erros de forma, a energia específica de corte e a força aplicada durante os ensaios de torneamento. Para atingir os objetivos, os ensaios foram conduzidos com parâmetros de corte baseados nas recomendações do fabricante do inserto, mantendo-se a velocidade de corte (𝑉𝑐) e profundidade de corte (𝑎𝑝) constantes, enquanto o avanço (𝑓) foi variado em três níveis. Além disso, duas variáveis de entrada foram consideradas: a condição de lubri-refrigeração (a seco e com aplicação de Mínima Quantidade de Fluido - MQF) e a condição do aço (como recebido e após tratamento térmico de recozimento). Os resultados mostraram que a aplicação de MQF durante o torneamento longitudinal do aço ABNT 1020 teve um impacto significativo na eficiência energética e na formação de cavacos. Ao variar o avanço em três níveis e considerar diferentes condições de lubri-refrigeração e tratamentos térmicos, foi possível observar uma redução nos erros de cilindricidade, uma melhoria na forma dos cavacos, uma diminuição na taxa de compressão, uma redução na frequência de segmentação, uma diminuição na energia específica de corte e uma redução na força de corte. Esses resultados indicam que a utilização da MQF, em conjunto com os tratamentos térmicos adequados, pode contribuir significativamente para práticas mais eficientes e sustentáveis na indústria metal-mecânica, promovendo a qualidade do produto final e reduzindo os impactos ambientais e os custos operacionais.