Estudo Sobre A Usinabilidade De Ferro Fundido Em Camisas De Cilíndro De Motores...

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ESTUDO SOBRE A USINABILIDADE DE FERRO FUNDIDO EM CAMISAS DE CILÍNDRO DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA1 Antônio Cesar de Oliveira2 Juliana Stetter3 Luana Nasato4 Profª MSc. Andreia Pasqualini5 Profº Leandro Simchak6 Profº Vander Cláudio Sezerino7 Resumo: O projeto proposto tem como principais finalidades a seleção de ferramentais mais adequados a execução da operação de mandrilamento interno de camisa de cilindro para motores de combustão interna, avaliação das variações na usinabilidade, causadas pelos diversos elementos de liga adicionados a composição do ferro fundido utilizado para a fabricação das camisas de cilindro. Testaremos várias especificações de ferramentas, classes de metal duro e formatos de quebra cavacos. O problema principal a ser abordado no nosso projeto é a variação de desempenho em número de peças produzidas por aresta de corte e principalmente variações dimensionais, sejam de forma, como circularidade e lineares, como diâmetro externo. Durantes os testes, serão identificados os melhores resultados e comparados as especificação da liga empregada na fundição das peças, pois acreditamos que alguns elementos químicos que venham a contaminas a composição, podem ser danosos ao resultado final do processo, seja pela qualidade do trabalho executado ou pela produtividade alcançada pelas ferramentas, influenciando o custo final da operação. Dentre os objetivos de nosso projeto, um deles é desenvolver uma referência para os aplicadores finais dos produtos, como o modo correto e as melhores ferramentas, para que estes também obtenham um bom resultado econômico e principalmente facilitando a aplicação do produto. Palavras-chave: Usinabilidade, ferro fundido, camisas de cilindro. Abstract: The project proposed has as main purposes the adequater selection of tool kits the execution of the operation of cylindrical boring of cylinder linear for motors of internal combustion, evaluation of the variation in the machinability, caused by the diverse elements of league added the composition of the cast iron utilized for the making of the shirts of cylinder. We will quiz several specifications of tools, classes of hard metal and parts break formats. The main problem it to be approached in our, project is 1 Projeto de Pesquisa do PGP; Acadêmico do Curso de Engenharia de Produção, e-mail: [email protected] ; 3 Acadêmica do Curso de Engenharia de Produção, e-mail: [email protected] ; 4 Acadêmica do Curso de Engenharia de Produção, e-mail: [email protected] ; 5 Orientadora do projeto de pesquisa, professora da Universidade para o Desenvolvimento do Alto Vale do Itajaí (UNIDAVI), mestre em Engenharia de Produção – Qualidade e Produtividade, e-mail: [email protected]; 6 Orientador do projeto de pesquisa, professor da Universidade para o Desenvolvimento do Alto Vale do Itajaí (UNIDAVI), especialista em Engenharia de Produção, e-mail: [email protected] ; 7 Orientador do projeto de pesquisa, professor da Universidade para o Desenvolvimento do Alto Vale do Itajaí (UNIDAVI), especialista em Engenharia de Produção – Modalidade Mercado de Trabalho, email: [email protected] ; 2 the variation of performance in number of pieces produced by edge of cut and mainly variations you size up, be of form as roundness and lineal, like diameter external. during the tests, will be identified the best results and compared the specification of the league employed in the foundry of the pieces, therefore we believe that some chemical elements that come you contaminate it the composition, end of the trial, be for the quality of the work performed or by the productivity achieved by tools, influencing the final cost of the operation. Among the objectives of our project, one of them is going to develop a reference for the final clients of the products, as the correct way and the best tools, for that these also obtain a good economic result and mainly facilitating the application of the product Keywords: machinabillity, cast iron, cylinder linear. INTRODUÇÃO O processo de retificação plana com retíficas Disc Grind, de duplo disco oposto, são bastante difundo nas empresas de peças automotivas e de componentes de linha branca, principalmente fabricantes de compressores para refrigeração e ar condicionado. Sua principal vantagem em relação aos processos convencionais com a usinagem de uma face por ciclo, é a produtividade. Por trata-se de um processo contínuo, não necessitando da acomodação de peças sobre um gabarito ou sobre uma mesa magnética, como ocorre em outros processos de retificação plana, onde apenas um cabeçote se desloca e as peças ficam dispostas sobre uma mesa de apoio. O processo de discos opostos tem como uma das maiores vantagens, além da produtividade, a possibilidade de usinagem simultâneas de ambas as faces de uma peça, o que confere maior precisão dimensional, principalmente nas características de dimensão lineares, batimento e paralelismo. Uma desvantagem é o alto custo do equipamento, que atualmente oscila em torno de R$ 1.200.000,00 por um equipamento novo, podendo ultrapassar o US$ 1500.000,00, para uma máquina CNC, Top de Linha. Nosso projeto de pesquisa abordará uma das principais variáveis do processo e que mais comprometem o custo desta operação. A temperatura dos fluído de corte, por se tratar de um processo com remoção de até 1,5mm de material por passada, há a geração muito calor, fator que compromete o desempenho da ferramenta abrasiva, que necessita de uma temperatura adequada, que possibilite a abrasão do material sem o desprendimento da liga que dá sustentação aos grãos abrasivos. Nosso projeto será baseado em experimentações realizadas em períodos diferenciados do ano onde a temperatura ambiente contribui de forma espontânea para a redução da temperatura, bem como em momento onde o equipamento sofreu menor utilização, contribuindo para a redução da temperatura, pelo menos nos momento iniciais do turno, com um período menor de utilização e redução da temperatura. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA O Equipamento Segundo Paquin (1997), o processo de retificação por discos opostos tem mais de 100 anos de história, este tipo de equipamento foi inventado por volta de 1890 e de lá para cá pouco foi alterado na sua essência. Basicamente são dois mancais onde são montados dois rebolos do tipo disco, que funcionam um em sentidos opostos ao outro, podendo ser montados na vertical ou na horizontal, a peça-obra deve ser inserida entre os rebolos, onde sofrerá a abrasão nas duas faces. Recentemente foram incluídas melhorias, principalmente nos sistema de mancalização do eixo, com adoção de rolamentos de precisão, mancais hidrostáticos ou ainda rolamento de cerâmica. Outra inovação é adoção de sistema de avanço motorizado sem a necessidade de esforço manual para aproximação dos rebolos ou ainda a utilização mais recente de comando CNC, com adoção de sistema controlado eletronicamente que mantêm as dimensões estabelecidas, mesmo após o desgaste das ferramentas, pois a máquina conta com sistemas medição e correção automática das dimensões previamente programadas. O principio de funcionamento foi mantido, mas o nível de precisão dos equipamentos melhorou muito nos últimos anos. Figura Equipamento Antigo. Fonte: http://www.adamsmachinery.com/ Figura 2: Equipamento moderno CNC. Fonte: http://www.kmtgroup.com/ O que diferencia os vários tipos de máquinas é a alimentação, podendo ser: • Passante com movimento das peças linear entre os rebolos, onde a peça atravessa toda a extensão dos rebolos; • Oscilante, onde a peça avança somente até próximo ao centro do rebolo e é retirada pelo mesmo lado da máquina em que foi alimentado; Ambos os sistemas têm variações, que serão demonstradas nas figuras abaixo: O sistema oscilante com carro de deslocamento linear, com fixação individual de peças e movimento oscilante, com deslocamento até o centro do rebolo. Utilizado para média produção e peças de geometria complexa. NUSSBAUM (1988, p. 342) Aplicado às peças com pequena remoção de material e alta precisão dimensional. Figura 3: Sistema oscilante, com carro linear deslizante. Fonte: http://diskus-werke.com/ O sistema oscilante com braço pendular, com fixação individual de peças e movimento oscilante, com deslocamento até o centro do rebolo. NUSSBAUM (1988, p. 343) Utilizado para pequenas demandas e peças de geometria complexa, com grande remoção de material. A alimentação de peças é totalmente manual. Figura 4: Sistema oscilante, com braço pendular. Fonte: http://diskus-werke.com/ O sistema giratório, com fixação individual de peças e movimento circular, com condução da peça passando pela periferia do rebolo. Utilizado para média produção e peças de geometria média. NUSSBAUM (1988, p. 342) Apresentam ótima qualidade dimensional. A alimentação de peças é realizada por alimentadores automatizados. Figura 5: Sistema giratório. Fonte: http://diskus-werke.com/ O sistema giratório, com fixação individual de peças e movimento circular, somado ao deslocamento simultâneo dos eixos com condução da peça passando pela periferia do rebolo. Utilizado para média produção e peças de geometria média. NUSSBAUM (1988, p. 342) É indicado para peças com áreas diferentes em cada face, pois pode compensar a menor área com deslocamentos diferenciados de cada uma dos carros. A alimentação de peças é realizada por alimentadores automatizados Figura 6: Sistema giratório com abertura simultânea dos rebolos. Fonte: http://diskus-werke.com/ O sistema passante de alimentação, onde as peças são conduzidas por um sistema de rolos e guiadas sobre uma régua paralela com passagem por toda a área de corte do rebolo. Utilizado para alta produção e peças de geometria simples. NUSSBAUM (1988, p. 343) É indicado para peças com áreas semelhantes em cada face. A alimentação de peças é realizada por alimentadores automatizados Muito utilizada para anéis e rolamentos Figura 7: Sistema giratório com abertura simultânea dos rebolos. Fonte: http://diskus-werke.com/ O equipamento utilizado na Metalúrgica Riosulense, que foi utilizado em nosso projeto de pesquisa é uma retífica marca GARDNER modelo SDG 3 30, com 30 Cv de potência por fuso e alimentação passante. Este equipamento foi adquirido em 1995 da Denso do Brasil – Curitiba, sendo que esta já estava em uso nesta empresa pelo menos a 20 anos. Então foi totalmente reformada, foi modificado o sistema de alimentação, que era giratório, para um sistema passante e posto em operação em outubro de 1995, sendo revisada periodicamente e tenso a manutenção preventiva em dia. Figura 8: Retífica plana utilizada no projeto de pesquisa. Fonte: Metalúrgica Riosulense. A ferramenta A ferramenta empregada para a operação de retífica de faces de sedes de válvulas, na Metalúrgica Riosulense, é basicamente um rebolo de porcas inseridas de refrigeração central. O rebolo é uma ferramenta abrasiva formada por um elemento muito duro, que é o abrasivo, unido por uma liga que no caso dos rebolos empregado é resinóide. O grão abrasivo é responsável pelo corte da peça que está sendo retificada; o ligante tem como função manter o grão abrasivo no lugar e a porosidade, correspondendo aos espaços vazios entre os grãos, tem a importante finalidade de conduzir o fluido refrigerante para a peça e dar espaço para os cavacos. A classificação dos rebolos é dada, pelo material abrasivo empregado, pelos tamanhos dos grãos de que é composto, pela dureza do rebolo, pelo tipo de liga empregado, pela estrutura adotada e pelo tipo de aplicação, como segue a figura abaixo: Figura 9: Tabela de referência Icder. Fonte: http://www.icder.com.br. Na Tabela acima está destacada a especificação A46.3 - P6 – V, ou seja um rebolo vitrificado, representado pela letra “V”, de óxido de alumínio cinza, representado pela letra “A”, duro, representado pela letra “P”, estrutura média, representada pelo número “6” e grão predominante 46, com adição de um percentual de outro tamanho de grão. O rebolo adotado em nosso experimento tem a seguinte especificação “DA46.2 O10B”: Um rebolo de liga resinóide (“B”) de grão predominante 46, com adição de 40% de grão 80, com dureza média (“O”), estrutura aberto (“10”) e abrasivo misto, óxido de alumínio branco e óxido de alumínio cinza (“DA”). O rebolo de porca inserida é o modelo de rebolo utilizado nas máquinas Disc Grinder, sendo provavelmente estes rebolos os mais difíceis de formular, os conhecidos fatores como: tipo de material a ser retificado, dimensão da peça, quantidade de material a remover, potência da máquina, tipo de alimentação, velocidade do rebolo, dimensões do rebolo (diâmetro e furo) e refrigerante, devem ser claramente discriminados para que o fabricante possa especificar as primeiras características dos rebolos. É importante considerar que a parte central nestes rebolos trabalha com velocidade periférica quase nula. Para compensar esta variação de velocidade periférica, alguns rebolos são fabricados com diversas zonas concêntricas de diferentes durezas ou especificações diferentes. NUSSBAUM (1988, p. 345) O fluido de corte Em nosso equipamento é utilizado um óleo solúvel sintético Grind 22, com concentração média de 4%, da marca Houghton, de longa duração, com inibidores de corrosão, específico para operações de retificação. Este fluido de corte está em uso neste equipamento há três anos e este tem bom poder de troca térmicos e aditivos que propiciam uma boa lubricidade a operação com o mínimo de evaporação. Para avaliação das alterações de temperatura optamos pelo controle da concentração, na proporção máxima recomendada pelo fabricante, ou seja, 5% durante todas as medições realizadas. O volume do tanque de fluido de corte é de 800 litros, sendo que todo o fluido em aplicação circula por um separador magnético, para eliminar os resíduos metálicos e limalhas provenientes da operação e posteriormente por um filtro de tecido não tecido a gravidade com malha de 30 micras, ou seja, retenção de partículas com dimensão superior a 0,03mm. Os fluídos refrigerantes desempenham uma função muito importante no processo de retífica. Um bom líquido ou um líquido inadequado pode fazer com que a operação seja um sucesso ou um fracasso. A qualidade do refrigerante influirá na qualidade da peça usinada, na rugosidade, na tolerância dimensional e no custo operacional. Por todas estas razões, a escolha de um líquido deve ser estudada com toda atenção, procurando o auxilio de um técnico que oriente, de acordo com o fornecedor do rebolo, o melhor ou o produto mais adequado para as condições de trabalho consideradas. NUSSBAUM (1988, p. 247), HOUGHTO GRIND 22 é um fluido sintético, solúvel em água, isento de óleo mineral, que proporciona excelente ação de limpeza nos rebolos. Possui alto poder de refrigeração e umectação, excelente proteção anticorrosiva, baixa tendência a formação de espuma, longa vida útil em operação, mantendo controle dimensional da peça, devido à rápida remoção de calor. Os líquidos são usados para: a) Providenciar uma lubrificação na interface peça/rebolo (ponto de contato abrasivo/peça); b) Para manter uma uniformidade de temperatura na área de trabalho. Mais do que esfriar a peça o que é importante é mantê-la em temperatura constante para, entre outras coisas, evitar as deformações devido aos choques térmicos; c) Remoção do cavaco produzido na área de trabalho, evitando que o arraste e/ou compressão do mesmo risque a peça e feche o poro do rebolo e provoque maior número de dressagens; d) Finalmente o líquido é o perfeito ajudante do rebolo, complementando o seu trabalho e melhorando o arranque e/ou acabamento; Segundo Bianchi (2004), alguns pré-requisitos básicos são necessários aos fluidos de corte, sendo que a lubrificação é responsável pela diminuição do atrito da ferramenta com a peça, proporcionando como conseqüência uma menor geração de calor e redução das forças de corte. O equipamento de medição utilizado no projeto de pesquisa O equipamento utilizado para a medição da temperatura do fluido de corte foi o termômetro sem contato, marca Raynger, modelo St Pro, destinado a medição por infravermelho, com resolução de 0,1°C e campo de medição de -32°C a 600°C, com alcance de 1,5m, para medições mais precisas. As medições foram realizadas sempre em dois pontos, um na calha de saída das peças e outra na saída de fluido de corte para o sistema de filtragem, sobre o separador magnético. As peças a serem usinadas Trata-se de anéis brutos fundidos em ligas de ferro fundido ligados, com cromo, níquel, cobalto e outros elementos de liga, conforme especificações específicas das montadoras e ainda aplicação para as quais foram destinadas, exemplo: ligas de Níquel e cobalto, para combustíveis secos GLP ou GNV. Estas peças poderão passar pelo processo de retificação de faces, apenas recozidas ou ainda temperadas, dependendo da aplicação final ou das características de projeto dos clientes finais. Para nosso projeto optou-se por desconsiderar as variações de material ou de dureza destes, pois esta variável permanecerá a mesma, com ou sem a variação da temperatura do fluido de corte. METODOLOGIA DO ENSAIO Os ensaios procederam-se da seguinte forma: Em um primeiro momento foram observadas as condições atuais do processo, ou seja, qual a temperatura atual de processamento, qual a produtividade por ferramenta de corte, etc. Para podermos simular uma variação de temperatura que possibilitasse nossas observações, sobre a influência deste parâmetro, nos aproveitamos que um período de demanda de produção reduzida, onde o equipamento teria um repouso de aproximadamente 15 horas e trabalharia apenas 9 horas. Desta forma a temperatura do fluido de corte permaneceria mais amena durante 70% do tempo neste período, coincidindo o período mais frio do ano, no final do mês de julho. Já as medições realizadas com a temperatura máxima, foram realizadas durante o mês de dezembro, período mais quente do ano e numa fase de produção em alta, com o equipamento ligado de domingo às 22h30min h, até sábado as 13h00min, quase de forma ininterrupta. Onde o fluido de corte teve momentos mínimos de repouso, em média 30 minutos para intervalos e trocas de ferramentas e peças. As peças usinadas seguiram a programação normal de produção, sem os interferências ou direcionamentos para escolha de peças com maior ou menor área de usinagem ou mesmo maior ou menor sobre metal. Finalizando nossos estudos, realizamos contato com especialistas neste tipo de operação, no caso o Sr. Masahiko Hamada, engenheiro de aplicação da Daisho Seiki American Corporation, fabricante mundial de retífica Disc Grinder, o qual nos orientou quanto aos parâmetros ideais de temperatura e os resultados obtidos por sua empresa em aplicações similares. Também foram consultados os fabricantes de abrasivos nacionais de abrasivos, para verificar as condições de nosso processo e as melhorias obtidas em outras aplicações. Todo o ensaio foi realizado respeitando as condições atuais do equipamento, sem nenhuma alteração, mantendo as características originais, a fim de observarmos as diferenças de comportamento sem qualquer alteração nas variáveis em avaliação, no caso, a temperatura do fluido, a produtividade horária e o rendimento por conjunto de ferramentas. As peças usinadas são fundidas em anéis de ligas de ferro fundido, ligado com níquel, cromo, cobalto e demais elementos de liga, destinados à produção de sedes de válvula para motores diesel, a gasolina e a GNV. RESULTADOS Durante nosso primeiro período de medições, acompanhamos a operação da máquina durante uma semana do dia 23 a 27 de Julho, no período da manhã, pois os demais turnos estavam de férias e o equipamento permanecia desligado. No decorrer deste período foram usinados vários tipos de peças e observou-se um rendimento melhor aos atingido até a semana anterior, período onde os três turnos estavam em operação, segundo relatos colhidos do operador que permaneceu operando o equipamento neste período. Nossas medições se concentraram em nosso período de trabalho, ou seja, após as 07h00min da manhã, até o final do expediente do turno em trabalho, no caso o primeiro turno, das 05h00min até às 13h30min. Segue abaixo as tabelas com os valore medidos e as produções atingidas durante o período. Tabela 1: Resultados encontrados durante o dia 23/07/07 PERIODO DE TRABALHO 07h00min às 08h00min 08h00min às 09h00min 09h30min às 10h30min 10h30min às 11h30min 11h30min às 12h30min 12h30min às 13h30min TEMPERATURA DO FLUIDO DE CORTE 45°C 45ºC 47ºC 49ºC 49ºC 49ºC PRODUÇÃO HORÁRIA 1156 1062 942 862 846 820 Tabela 2: Resultados encontrados durante o dia 24/07/07 PERIODO DE TRABALHO 07h00min às 08h00min 08h00min às 09h00min 09h30min às 10h30min 10h30min às 11h30min 11h30min às 12h30min 12h30min às 13h30min TEMPERATURA DO FLUIDO DE CORTE 44°C 44ºC 45ºC 46ºC 47ºC 47ºC PRODUÇÃO HORÁRIA 1148 1048 1235 1106 1100 982 Tabela 3: Resultados encontrados durante o dia 25/07/07 PERIODO DE TRABALHO 07h00min às 08h00min 08h00min às 09h00min 09h30min às 10h30min 10h30min às 11h30min 11h30min às 12h30min 12h30min às 13h30min TEMPERATURA DO FLUIDO DE CORTE 44°C 45ºC 46ºC 46ºC 47ºC 48ºC PRODUÇÃO HORÁRIA 1070 1180 1150 1066 1065 937 Tabela 4: Resultados encontrados durante o dia 26/07/07 PERIODO DE TRABALHO 07h00min às 08h00min 08h00min às 09h00min 09h30min às 10h30min 10h30min às 11h30min 11h30min às 12h30min 12h30min às 13h30min TEMPERATURA DO FLUIDO DE CORTE 42°C 43ºC 43ºC 44ºC 45ºC 45ºC PRODUÇÃO HORÁRIA 1150 1050 1033 1132 1106 1041 Tabela 5: Resultados encontrados durante o dia 27/07/07 PERIODO DE TRABALHO 07h00min às 08h00min 08h00min às 09h00min 09h30min às 10h30min 10h30min às 11h30min 11h30min às 12h30min 12h30min às 13h30min TEMPERATURA DO FLUIDO DE CORTE 43°C 43ºC 44ºC 44ºC 44ºC 45ºC PRODUÇÃO HORÁRIA 1064 1032 1036 957 905 1076 Produção por ferramenta: Tabela 6: Resultado de produtividade por conjunto de rebolos JOGO DE REBOLOS Jogo 1 Jogo 2 PRODUTIVIDADE 56.518 54.152 TEMPERATURA MÉDIA 46,23°C 44,75°C A segunda etapa da coleta de dados foi realizada entre os dias 10 a dia 14 de Dezembro de 2007, nos mesmos horários que no experimento anterior. Porém neste horário a produção estava à plena carga, com os três turnos ativos e com a temperatura ambiente mais elevada. No caso da condição anterior, o período das 05h00min até as 07h00min era suficiente para elevar a temperatura do fluido de corte da temperatura ambiente para próximo dos 45°C. Neste novo momento a temperatura não tendia a baixar pela ação da temperatura ambiente, pois a temperatura do fluido, não chegava a baixar, pois o equipamento permanecia em ciclo durante todo o período. Sendo então a temperatura inicial, muito superior a ambiente, condição oposta as anteriores, onde a temperatura de partida era a temperatura ambiente. Tabela 7: Resultados encontrados durante o dia 10/12/07 PERIODO DE TRABALHO 07h00min às 08h00min 08h00min às 09h00min 09h30min às 10h30min 10h30min às 11h30min 11h30min às 12h30min 12h30min às 13h30min 13h30min às 14h30min 14h30min às 15h30min 15h30min às 16h30min 16h30min às 17h03min TEMPERATURA DO FLUIDO DE CORTE 48°C 48ºC 49ºC 50ºC 52ºC 52ºC 53ºC 54ºC 54ºC 54ºC PRODUÇÃO HORÁRIA 860 1050 908 805 795 865 915 865 925 422 Tabela 8: Resultados encontrados durante o dia 11/12/07 PERIODO DE TRABALHO 07h00min às 08h00min 08h00min às 09h00min 09h30min às 10h30min 10h30min às 11h30min 11h30min às 12h30min 12h30min às 13h30min 13h30min às 14h30min 14h30min às 15h30min 15h30min às 16h30min 16h30min às 17h03min TEMPERATURA DO FLUIDO DE CORTE 52°C 52ºC 53ºC 54ºC 54ºC 55ºC 55ºC 55ºC 55ºC 54ºC Tabela 9: Resultados encontrados durante o dia 12/12/07 PRODUÇÃO HORÁRIA 1160 1085 981 968 981 972 915 1015 1095 435 PERIODO DE TRABALHO 07h00min às 08h00min 08h00min às 09h00min 09h30min às 10h30min 10h30min às 11h30min 11h30min às 12h30min 12h30min às 13h30min 13h30min às 14h30min 14h30min às 15h30min 15h30min às 16h30min 16h30min às 17h03min TEMPERATURA DO FLUIDO DE CORTE 51°C 51ºC 52ºC 52ºC 52ºC 53ºC 53ºC 53ºC 55ºC 55ºC PRODUÇÃO HORÁRIA 1012 1016 1150 1100 1025 1015 1045 995 1125 425 Tabela 10: Resultados encontrados durante o dia 13/12/07 PERIODO DE TRABALHO 07h00min às 08h00min 08h00min às 09h00min 09h30min às 10h30min 10h30min às 11h30min 11h30min às 12h30min 12h30min às 13h30min 13h30min às 14h30min 14h30min às 15h30min 15h30min às 16h30min 16h30min às 17h03min TEMPERATURA DO FLUIDO DE CORTE 53°C 55ºC 57ºC 59ºC 59ºC 59ºC 59ºC 59ºC 59ºC 59ºC PRODUÇÃO HORÁRIA 1120 1250 1150 1200 1032 953 958 996 996 452 Tabela 11: Resultados encontrados durante o dia 14/12/07 PERIODO DE TRABALHO 07h00min às 08h00min 08h00min às 09h00min 09h30min às 10h30min 10h30min às 11h30min 11h30min às 12h30min 12h30min às 13h30min 13h30min às 14h30min 14h30min às 15h30min 15h30min às 16h30min 16h30min às 17h03min TEMPERATURA DO FLUIDO DE CORTE 55°C 55ºC 57ºC 59ºC 59ºC 59ºC 59ºC 59ºC 59ºC 59ºC PRODUÇÃO HORÁRIA 958 1022 1035 1025 1120 996 902 925 895 358 Tabela 12: Resultado de produtividade por conjunto de rebolos JOGO DE REBOLOS Jogo 1 Jogo 2 Jogo 3 Jogo 4 PRODUTIVIDADE 46.253 44.924 46.168 42.623 TEMPERATURA MÉDIA 51,4°C 53,9°C 52,7°C 57,8°C Durante a execução dos testes observamos que a temperatura ambiente girou um torno de 16°C no primeiro experimento e de 28°c no segundo, chegando a picos de 34° C, durante o segundo período. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS Finalizando as análises dos resultados, constatamos que a média de produção com a temperatura levemente inferior, apresenta um acréscimo de 10% na produtividade horária, provocada principalmente pelo menor desgaste do rebolo e pelo conforto proporcionado na operação, com a redução considerável do vapor e redução da temperatura das peças, facilitando o manuseio. Outra conseqüência foi que durante o primeiro período, notamos uma produtividade maior por conjunto de ferramentas, na ordem de 22,3% superior, algo que resultaria em uma redução de R$ 65.000,00 anuais. Durante nosso estudo tivemos contato com vários fornecedores de abrasivos, sendo que estes sempre aconselhavam a melhoria no sistema de refrigeração, principalmente nas questões de temperatura, pois por se tratarem de rebolos de liga resinóide, pois a temperatura ideal do fluido de corte é aconselhável que se mantenha abaixo dos 45°C, para evitar a degradação da liga, ocorrendo acima desta a degradação da liga, com a soltura dos grãos abrasivos sem o aproveitamento poder de corte destes. Em um contato realizado com o fornecedor Scanner Importação e Exportação Ltda., representante no Brasil da marca Daisho, fabricante de retífica Disc Grinder, do Japão. Estávamos orçando um novo equipamento e quando recebemos as proposta comercial, fomos visitados pelos senhores Tadashi Takemoto – Engenheiro da aplicação da Scanner, Sr. Milton Sakaguti – Vendedor técnico da Scanner e o Sr. Masahiko Hamada, engenheiro de aplicação da Daisho Seiki American Corporation, do escritório regional dos Estados Unidos. Em nossa conversa o Sr. Hamada, nos comentou que as máquinas atuais já são de fábrica munidas de um sistema de resfriamento de fluido de corte, composto por dois resfriadores, tipo chiller, com capacidade de 15.000 Kcal, para cada rebolo. Ou seja, uma capacidade de resfriamento em torno de 30.000 kcal/h, a fim de manter o fluido de corte por volta de 25°C, temperatura considerada por ele a ideal para usinagem de nossas peças. Em um cálculo resumido de nosso consumo de abrasivos o Sr.Hamada, comentou que poderíamos chegar a uma redução de até 50% na s ligas de aço e cromo e em nossas ligas de Níquel e cobalto, poderíamos atingir um resultado até 70% melhor que o atual. Munido destes argumentos e apoiados nos resultados de nosso experimento, propusemos a instalação de um sistema de filtragem com maior volume de liquido e a instalação de um sistema de resfriamento para o fluido de corte. Nossa proposta foi aceita e então foi formulado um projeto para expansão do processo de retificação Disc Grinder da Riosulense, onde foram adquiridos mais um equipamento similar ao existente, que deverá primeiramente, passar por uma reforma completa. Foi programada também a compra um sistema de refrigeração com um filtro ecológico com sistema de retro lavagem e volume total de 1700 litros, em série com um sistema de resfriamento provido de um chiller de 90.000 Kcal/h e um trocador de calor tipo casco e tubos em bronze. Este sistema deverá baixar a temperatura das duas retificas (com a implantação da retífica reformada) para valores próximos a 25°C, com possibilidade de expansão futura para os outros equipamentos de desbaste do setor, com as retíficas centerless que realizam o desbaste externo da sedes de válvula. As projeções de expansão para alinha direcionam para uma tendência de crescimento superior a 30%, para a linha, superando a capacidade instalada do equipamento, por isso a necessidade de compra de mais um equipamento, viabilizando então um investimento maior. Para a resolução dos problemas de refrigeração, com a redução dos custos globais da operação e a melhoria da produtividade, resultando em uma um processo mais eficiente. Uma dificuldade que deverá surgir, será a adaptação do rebolo a nova condição, pois a condição atual supera os limites da especificação normal da aplicação do rebolo, pois na temperatura atual, há pouca atuação dos grãos abrasivos, pois o desprendimento e acelerado pela temperatura elevada, resultando em um desgaste excessivo, com baixa quantidade de material removido. REFERÊNCIAS BLOGOSLAWSKI, Ilson Paulo Ramos; FACHINI, Olímpio; FAVERI, Helena Justen de. Novo Manual de produções acadêmicas. Blumenau: Nova Letra Gráfica e Editora, 2004. NUSSBAUM, Guillaume.Ch. Rebolo & abrasivos – tecnologia básica. 1 ed. São Paulo: Editora Ícone, 1988. BIANCHI, C.A., AGUIAR P.R. , PIUBELI B.A. Aplicação e utilização dos fluidos de corte nos processos de retificação. 1. ed. São Paulo: ed. 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