Efeito da retificação sustentável de aço molde aplicando a técnica de lubrirrefrigeração por mql utilizando rebolo de carbeto de silício preto

Abstract

A indústria de moldes para injeção plástica evoluiu ao longo dos anos, desde a produção de peças sem precisão dimensional, como pentes e botões, até peças de alta precisão para diversos setores como embalagens, construção, automotivo, aeroespacial e médico. São necessários moldes de alta precisão e um processo de fabricação que proporcione um excelente acabamento superficial. Além disso, as indústrias em todo o mundo buscam uma produção mais verde e limpa, visando reduzir o descarte de resíduos, consumo de energia e evitar produtos químicos prejudiciais ao meio ambiente. Nessa perspectiva, estudos relacionados à retificação de aço molde com técnicas de lubrificação mais ecológicas são de extrema importância. No entanto, publicações sobre este tema ainda são raras. Portanto, o presente trabalho investigou o desempenho da retificação cilíndrica de mergulho associada a diferentes técnicas de lubri-refrigeração utilizando rebolo de carbeto de silício preto sob três velocidades de avanço: 0,25, 0,50, 075 mm/min. Foram utilizados dois métodos de aplicação de fluidos de corte no processo: técnica de lubrificação convencional e MQL, com vazões de 10 l/min e 0,120 l/min, respectivamente. Além disso, também foi analisada a técnica MQL associada ao sistema de limpeza do rebolo. Os parâmetros de saída avaliados foram: rugosidade superficial da peça (Ra), desvio de circularidade, desgaste diametral do rebolo, razão G, potência de retificação, força tangencial de corte, emissão acústica e análise de custos do processo. Os resultados indicaram que a utilização da limpeza da superfície de corte do rebolo na técnica MQL melhora consideravelmente os resultados obtidos no processo possibilitando a substituição da técnica convencional de lubrificação na retificação do aço VP50IM com rebolo de carbeto de silício preto.

The plastic injection molding industry evolved over the years from producing non precision parts such as combs and buttons to high precision parts for many industries including packaging, construction, automotive, aerospace, and medical. High precision molds are needed, and finish manufacturing process are employed to obtain the desired accuracy. Furthermore, industries worldwide are seeking for greener and cleaner production, reducing waste disposal, energy consumption and avoiding chemical products that are harmful to the environment. From this perspective, studies related to grinding of mold steel with greener cooling-lubrication techniques are of utmost importance. However, publications concerning this topic are still rare. Therefore, the present work investigated the performance of external cylindrical plunge grinding with different cooling-lubrication techniques using black silicon carbide grinding wheel at three feed rates: 0.25, 0.50, 0.75 mm/min. Futhermore, two methods of lubrication were used: flood and MQL, with flow rates of 10 l/min and 0.120 l/min, respectively. Furthermore, the MQL technique associated with wheel cleaning jet (WCJ) was also analyzed. The output parameters tested were: surface roughness (Ra), roundness error, diametrical wheel wear, G ratio, grinding power, tangential cutting force, acoustic emission and cost analyses. The results indicated that the use of WCJ in the MQL tecnique considerably improves the outcomes obtained. Therefore, MQL+WCJ technique is a suitable alternative to replace the flood tecnique on the grinding of mold steel VP50IM with black silicon carbide.