É conceito unânime na indústria que o óleo solúvel é um elemento fundamental para a qualidade final do produto processado, além de prolongar a vida das ferramentas de corte

por Eng. André Luis Moura

A importância do óleo solúvel é vital para a produção em grandes escalas em vários setores da indústria mecânica, predominantemente na utilização em máquinas ferramentas como retíficas, centros de usinagem, mandrilhadeiras, rosqueadeiras, etc., ou ainda na laminação/trefilação de metais, estes no setor de transformação de materiais. A função específica do óleo solúvel é a minimização do calor produzido entre a ferramenta de corte e a peça que está sendo usinada/conformada através da remoção de material e da geração de cavacos; a energia através do atrito gerado é muito alta, o que proporciona temperaturas altíssimas, havendo portanto a necessidade de um fluido refrigerante.

Existem pesquisas e desenvolvimentos, de alguns fabricantes de ferramentas de corte, que atuam sem nenhum tipo de refrigeração ou ainda com uma quantidade mínima de lubrificante como, por exemplo, das ferramentas com coberturas especiais ou cerâmicas (insertos intercambiáveis) para os processos, principalmente de torneamento ou mandrilhamento. Estes produtos já são utilizados no mercado há aproximadamente 20 anos nestas operações específicas, porém, em casos onde não pode ser dispensada a refrigeração por fluidos de corte, normalmente ocorre a análise e melhoria contínua dentro das empresas com o objetivo de aumento de produtividade, redução de custos, qualidade dos produtos produzidos, consciência ecológica e não agressão ao meio ambiente, sendo este o tema desta matéria.

A utilização do óleo solúvel requer cuidados especiais com relação à remoção (filtragem) dos sólidos gerados durante a operação, pois os sistemas de máquinas ferramentas utilizam um circuito fechado com um volume pré-determinado de óleo, o qual está em constante recirculação e a cada instante existe um incremento de sólidos gerados no processo, fazendo com que a concentração de sólidos aumente a todo momento.

Para dimensionar um sistema de filtragem, deve ser realizada uma análise dos sólidos gerados por estes processos, que tipicamente são particulados metálicos ou ainda particulados dos grãos do rebolo abrasivo. O volume de sólidos gerados por hora ou dia de trabalho é uma informação indispensável na análise. No caso das retíficas, deve-se levar em conta ainda:
- O tamanho e forma geométrica dos sólidos gerados em função do tipo de operação realizada - operações de desbaste, normalmente geram sólidos maiores que os sólidos das operações de acabamento. Estes dados são obtidos através de uma "análise granulométrica dos sólidos". A análise mostra o percentual de sólidos, contidos num determinado volume de fluido, além de informar a distribuição por tamanho das partículas.

Os processos devem considerar um sistema de filtragem que seja eficiente, uma vez que, como demonstrado acima, a cada instante tem-se um aumento gradativo dos sólidos do circuito de refrigeração, sólidos que como mencionado, diminuem a qualidade do produto acabado, a vida da ferramenta e do próprio óleo solúvel, uma vez que os sólidos acumulados no tanque de óleo solúvel da máquina ferramenta propiciam o crescimento de bactérias e outras contaminações, causando inclusive odor desagradável e característico.

Atualmente, o compromisso das empresas em atender as legislações pertinentes ao meio ambiente e a ISO 14000, com a redução dos resíduos gerados, tem sido uma preocupação constante e uma busca incessante por sistemas de filtração que atendam a estas especificações. Normalmente os filtros de tecidos, como são conhecidos, têm sido substituídos, devido ao fato de gerarem material de descarte, que é o tecido propriamente dito impregnado com os sólidos metálicos, isto causa um grande problema ambiental,uma vez que durante o descarte estes tecidos necessitam ser transferidos para locais apropriados ou incinerados, isto além dos resíduos ambientais gerados que ocasionam também custo adicional para as empresas.

Outro agravante, ainda com sistemas de filtração de baixa eficiência, é a necessidade de limpeza com grande freqüência dos tanques de óleo solúvel destas máquinas ferramentas, estas limpezas normalmente causam grandes transtornos devido ao fato de ser uma operação muito "suja", necessitando a parada da máquina, tipicamente em finais de semana ou horas extras, e normalmente perde-se grande quantidade de óleo solúvel que tem que ser reposta para reinício da operação.

Um número elevado de grandes empresas utiliza-se do programa de gerenciamento de fluidos de corte, o qual define parâmetros de qualidade para o óleo solúvel, volumes consumidos, custos de tecidos de filtração, custo de paradas para limpeza de máquinas, custo de manutenção dos sistemas móveis dos filtros, custo de re-trabalhos de peças usinadas, melhoria da produtividade e ainda o volume dos sólidos gerados para descarte. Este tipo de acompanhamento pode definir a opção pela implantação de centrais de óleo solúvel, ou ainda no investimento de sistemas de filtração mais eficientes e econômicos que atuem em conformidade com redução de custos e atendimento às exigências da ISO 14000.

Um sistema que vem sendo amplamente utiliza-do nos EUA, Europa, e agora no Brasil, é o sistema de filtração do óleo solúvel, com utilização dos filtros separadores centrífugos, que atuam sem a utilização de elementos filtrantes ou peças móveis para desgaste (vide fig.2).

Basicamente seu princípio de funcionamento é bastante simples e consiste na separação dos sólidos por meio de ação centrífuga, gerada pela própria velocidade com que o fluido é bombeado para dentro do separador, proporcionando assim a eficiência de 98% para remoção de sólidos, acima de 44 micra (vide fig.3), como o sistema trabalha em recirculação, mantém constantemente a concentração de sólidos do tanque a níveis extremamente baixos o que proporciona melhor qualidade de acabamento das peças usinadas; elimina a limpeza periódica dos tanques, aumentando a vida das ferramentas de corte e a do próprio óleo solúvel.

Os sólidos separados são descartados em tambores ou contenedores especiais e, em algumas circunstâncias, completamente secos e prontos para descarte; podendo ser vendidos para empresas de fundição, gerando em algumas empresas receita, ou seja, "um sistema de filtração ecologicamente correto", uma vez que não gera resíduos para descarte no meio ambiente e reduz custos operacionais.