Os óleos e fluidos solúveis utilizados na usinagem trabalham em contato direto com a ferramenta, a peça e o sistema de circulação da máquina. Sua função pode envolver refrigeração, lubrificação, proteção contra corrosão e auxílio na remoção de cavacos.
Entretanto, utilizar o produto correto não é suficiente. A concentração do fluido solúvel precisa permanecer dentro da faixa especificada para cada aplicação.
Uma solução excessivamente diluída ou concentrada pode alterar o comportamento do fluido, afetar o acabamento das peças, aumentar o consumo, comprometer a proteção anticorrosiva e reduzir a estabilidade do banho.
Por isso, o controle de concentração deve fazer parte da rotina de manutenção em tornos, centros de usinagem, fresadoras, retíficas e demais equipamentos que utilizam fluidos miscíveis em água.
Conheça também a linha de óleos e fluidos solúveis da Alkallis Brasil.
Por que a concentração do óleo solúvel é importante?
A concentração representa a proporção de produto concentrado presente na solução de trabalho.
Cada fluido é formulado para operar dentro de determinada faixa. Essa concentração é definida considerando características como lubricidade, capacidade de refrigeração, proteção anticorrosiva, estabilidade da solução e aplicação industrial.
Quando a concentração fica abaixo da faixa recomendada, pode ocorrer perda de lubricidade e proteção contra corrosão, além de maior vulnerabilidade da solução à degradação microbiológica.
Quando fica acima da recomendação, pode haver aumento desnecessário do consumo de concentrado, maior geração de resíduos e alteração do equilíbrio entre lubrificação e refrigeração.
Fabricantes de fluidos para usinagem recomendam manter a concentração dentro da faixa definida especificamente para cada produto e realizar verificações periódicas durante sua utilização.
É justamente por isso que a concentração indicada para um produto não deve ser automaticamente utilizada em outro.
Como medir a concentração do fluido solúvel?
O refratômetro é uma das ferramentas mais utilizadas no chão de fábrica para acompanhar fluidos miscíveis em água.
O equipamento mede o índice de refração da solução e apresenta uma leitura normalmente expressa em graus Brix ou em uma escala equivalente.
Porém, existe um detalhe técnico importante:
a leitura do refratômetro nem sempre corresponde diretamente à porcentagem real do produto.
Muitos fluidos possuem um fator de refratômetro específico, definido pelo fabricante.
A relação básica é:
Concentração (%) = leitura do refratômetro × fator do produto
Por exemplo, se determinado fluido possuir fator 1,25 e apresentar leitura de 4,0:
4,0 × 1,25 = 5,0% de concentração
Esse fator não deve ser estimado ou transferido de outro produto. Deve ser consultado na ficha técnica ou obtido junto ao fabricante. Fabricantes especializados confirmam que a leitura deve ser corrigida pelo fator específico de cada fluido.
Para consultar parâmetros específicos de um produto Alkallis, utilize a página de Fichas Técnicas e FDS da Alkallis Brasil.
Como utilizar corretamente o refratômetro?
Antes da medição, o equipamento deve estar limpo e calibrado.
Uma prática recomendada é utilizar a mesma água empregada na preparação do fluido para realizar o ajuste de zero do refratômetro.
Depois da calibração, uma pequena amostra da solução em uso é colocada sobre o prisma. A leitura obtida deve então ser corrigida pelo fator específico do produto, quando aplicável.
Em sistemas industriais sujeitos a reposições frequentes, evaporação, arraste de fluido pelas peças ou funcionamento contínuo, as medições precisam ser realizadas regularmente. A FUCHS, por exemplo, recomenda controle diário em sua orientação de gerenciamento de fluidos.
Mais importante que uma leitura isolada é acompanhar a tendência da concentração ao longo do tempo.
A concentração muda durante a operação?
Sim.
Mesmo que a solução seja preparada corretamente no início, sua composição pode se alterar durante o funcionamento da máquina.
A água pode evaporar, enquanto parte do fluido é retirada do sistema juntamente com cavacos, peças e névoa. Óleos hidráulicos, óleos de barramento, partículas metálicas, sais dissolvidos e contaminantes também podem chegar ao reservatório.
Por isso, simplesmente adicionar água ou concentrado sem medir o sistema pode levar a sucessivas correções incorretas.
Além da concentração, o acompanhamento de pH, qualidade da água, contaminação e presença de óleo estranho ajuda a identificar problemas no banho. A presença de cavacos, finos, tramp oil, bactérias e sais dissolvidos é reconhecida como fator relevante no gerenciamento de fluidos de usinagem.
Como preparar corretamente uma nova solução?
Na preparação de fluidos miscíveis em água, uma regra técnica importante é:
adicionar o concentrado à água — e não a água diretamente ao concentrado.
Esse procedimento favorece a formação adequada da solução ou emulsão. Em determinados fluidos, inverter a sequência pode resultar em uma emulsão instável e alterar seu comportamento.
A preparação deve ser realizada utilizando água adequada e na concentração especificada para o produto.
Sempre que possível, também é preferível preparar previamente a solução utilizada para reposição, em vez de despejar grandes quantidades de água ou concentrado diretamente no reservatório da máquina.
Cada processo de usinagem pode exigir uma concentração diferente
Não existe uma porcentagem única que possa ser considerada ideal para todos os fluidos de usinagem.
A concentração depende de fatores como material trabalhado, severidade da operação, ferramenta, velocidade, pressão do sistema e tecnologia do próprio fluido.
Isso pode ser observado inclusive dentro do catálogo Alkallis.
O Óleo Solúvel para Usinagem ALKALISOL OPCUT 370 apresenta, na especificação atualmente publicada, concentração de 3% a 5% no refratômetro.
Já o Óleo Solúvel para Usinagem de Alumínio ALKALISOL OPX AL trabalha com referência publicada de 4% a 6%.
Para centros de usinagem e máquinas CNC, há ainda formulações específicas, como o Óleo Solúvel para Máquina CNC ALKALISOL OPX.
Portanto, o controle deve sempre considerar o produto efetivamente utilizado e sua documentação técnica.
Concentração correta não significa apenas adicionar mais produto
Um erro comum na manutenção de fluidos é interpretar qualquer queda de desempenho como falta de concentrado.
Problemas de acabamento, odor, corrosão, espuma ou redução da vida útil da ferramenta podem ter diferentes causas.
Antes de corrigir o sistema, é necessário verificar a concentração e avaliar também as condições do banho.
Em situações específicas, podem ser necessários produtos complementares. A Alkallis possui, por exemplo, bactericida para óleo solúvel e antiespumante para óleo solúvel. Esses produtos, contudo, devem ser utilizados conforme avaliação da condição do sistema e recomendação técnica, e não como substitutos do controle adequado da concentração.
Rotina recomendada para controle do fluido
Uma rotina industrial de acompanhamento pode considerar:
- medir e registrar regularmente a concentração;
- calibrar o refratômetro antes das medições;
- utilizar o fator de refratômetro específico do produto;
- acompanhar pH e alterações de aspecto ou odor;
- observar contaminação por óleo estranho e partículas;
- verificar nível, circulação e filtragem do reservatório;
- realizar reposições de forma controlada;
- utilizar a concentração determinada pelo fabricante;
- consultar a ficha técnica sempre que houver mudança de produto ou aplicação.
O registro das medições permite identificar tendências antes que a alteração do banho resulte em problemas de produção.
Controle de concentração contribui para produtividade e estabilidade
O gerenciamento adequado de óleos e fluidos solúveis na usinagem não deve se limitar ao momento em que o reservatório é preenchido.
A concentração varia ao longo da operação e precisa ser acompanhada para que o produto continue trabalhando dentro das condições para as quais foi formulado.
O uso do refratômetro, a qualidade da água, o controle de contaminantes e a correta reposição da solução ajudam a preservar as características do fluido, a ferramenta, a peça e o próprio equipamento.
Para conhecer as formulações disponíveis para tornos, centros de usinagem, fresadoras, retíficas e outras operações, consulte a linha de Óleos e Fluidos Solúveis da Alkallis Brasil. A categoria atualmente reúne diferentes formulações para CNC, usinagem, alumínio, retífica, serramento e outras aplicações industriais.
Precisa definir o fluido e a concentração para sua aplicação?
A concentração correta depende do produto, material usinado, equipamento e condições do processo.
A equipe técnica da Alkallis Brasil pode auxiliar na seleção do fluido e na consulta aos parâmetros específicos de aplicação.
Consulte os produtos disponíveis ou solicite a documentação através da página de Fichas Técnicas e FDS.